Поток геотермического тепла в Гренландии и его влияние на модельную топографию ледникового щита


https://doi.org/10.15356/2076-6734-2015-4-19-34

Полный текст:


Аннотация

Рассматриваются верификация и последующая коррекция методом математического моделирования поля потока геотермического тепла для дальнейшего применения в численных экспериментах с моделью земной системы, составная часть которой – Гренландский ледниковый щит. Скорректированное поле потока геотермического тепла тестируется как для случая, реконструированного по данным измерений поля сумм атмосферных осадков, так и для поля, сгенерированного простой моделью баланса влаги и тепла, которая служит буфером между моделью общей циркуляции атмосферы и океана и моделью ледникового щита.


Об авторах

О. О. Рыбак
Институт вычислительной математики РАН, Москва Филиал Института природно-технических систем, Сочи
Россия


В. М. Володин
Институт вычислительной математики РАН, Москва
Россия


А. П. Невечеря
Институт вычислительной математики РАН, Москва Кубанский государственный университет, Краснодар
Россия


Список литературы

1. Рыбак О.О., Хёбрехтс Ф. Гренландский ледниковый щит на пике потепления предыдущего межледниковья // Лёд и Снег. 2014. № 2 (126). С. 91–101.

2. Рыбак О.О., Володин Е.М. Использование энерговлагобалансовой модели для включения криосферной компоненты в климатическую модель. Часть I. Описание модели и расчетные климатические поля приземной температуры воздуха и осадков // Метеорология и гидрология. 2015 (в печати).

3. Bamber J.L., Ekholm S., Krabill W.B. A new, high resolution digital elevation model of Greenland fully validated with airborne laser altimeter data // Journ. of Geophys. Research. 2001. V. 106. P. 6733–6745.

4. Barker S., Knorr G., Edwards R.L., Parrenin F., Putnam A.E., Skinner L.C., Wolff E., Ziegler M. 800,000 years of abrupt climate variability // Science. 2011. V. 334. P. 347–351. doi: 10.1126/science.1203580

5. Braithwaite R.J. Positive degree-day factors for ablation on the Greenland ice sheet studied by energy balance modelling // Journ. of Glaciology. 1995. V. 41. № 137. P. 155–160.

6. Buchardt S.L., Dahl-Jensen D. Estimating the basal melt rate at NorthGRIP using a Monte Carlo technique // Annals of Glaciology. 2007. V. 45. P. 137–142.

7. Buchardt S.L., Dahl-Jensen D. At what depth is the Eemian layer expected to be found at NEEM? // Annals of Glaciology. 2008. V. 48. P. 100–103.

8. Dahl-Jensen D., Gundestrup N., Gogineni S.P., Miller H. Basal melt at North GRIP modeled from borehole, ice-core and radio-echo sounding observations // Annals of Glaciology. 2003. V. 37. P. 207–212.

9. Fahnestock M., Abdalati W., Joughin I., Bozena J., Gogineni P. High Geothermal Heat Flow, Basal Melt, and the Origin of Rapid Ice flow in Central Greenland // Science. 2001. V. 294. P. 2338–2342.

10. Fox Maule C., Purucker M.E., Olsen N., Mosegaard K. Heat Flux Anomalies in Antarctica Revealed by Satellite Magnetic Data // Science. 2005. V. 309. P. 464–467.

11. Fox Maule C., Purucker M.E., Olsen N. Inferring magnetic crustal thickness and geothermal heat flux from crustal magnetic field models. Estimating the geothermal heat flux beneath the Greenland ice sheet. Danish Climate Centre Report 09-09. Danish Meteorological Institute, Ministry for Climate and Energy, Copenhagen, 2009. 33 p.

12. Greve R. Relation of measured basal temperatures and the spatial distribution of the geothermal heat flux for the Greenland ice sheet // Annаls of Glaciology. 2005. V. 42. P. 424–432.

13. Grinsted A., Dahl-Jensen D. A Monte Carlo tuned model of the flow in the NorthGrip area // Annals of Glaciology. 2002. V. 35. P. 527–530.

14. Huybrechts P. Basal temperature conditions of the Greenland ice sheet during the glacial cycles // Annas of Glaciology. 1996. V. 23. P. 226–236.

15. Huybrechts P. Sea-level changes at the LGM from icedynamic reconstructions of the Greenland and Antarctic ice sheets during the glacial cycles // Quaternary Science Reviews. 2002. V. 21. P. 203–231.

16. Huybrechts P., de Wolde J. The Dynamic Response of the Greenland and Antarctic Ice Sheets to Multiple-Century Climatic Warming // Journ. of Climate. 1999. V. 12. P. 2169–2188.

17. Janssens I., Huybrechts P. The treatment of meltwater retention in mass-balance parameterizations of the Greenland ice sheet // Annals of Glaciology. 2000. V. 31. P. 133–140.

18. Johnsen S.J., Dahl-Jensen D., Gundestrup N., Steffensen P., Clausen H.B., Miller H. Masson-Delmotte V., Sveinbjörnsdottir A.E., White J. Oxygen isotope and palaeotemperature records from six Greenland ice-core stations: Camp Century, Dye‑3, GRIP, GISP2, Renland and NorthGRIP // Journ. of Quaternary Science. 2001. V. 16. P. 299–307.

19. NEEM community members. Eemian interglacial reconstructed from a Greenland folded ice core // Nature. 2013. V. 493. P. 489–494.

20. North Greenland Ice Core Project members. Highresolution record of Northern Hemisphere climate extending into the last interglacial period // Nature. 2004. V. 431. P. 147–151.

21. Ohmura A., Reeh N. New precipitation and accumulation map for Greenland // Journ. of Glaciology. 1991. V. 37. P. 140–148.

22. Pattyn F. 2010. Antarctic subglacial conditions inferred from a hybrid ice sheet/ice stream model // Earth and Planetary Science Letters. 2010. V. 295. P. 451–461.

23. Petit J.R., Jouzel J., Raynaud D., Barkov N.I., Barnola J.M., Basile I., Bender M., Chappellaz J., Davis M.E., Delaygue G., Delmotte M., Kotlyakov V.M., Legrand M., Lipenkov V.Y., Lorius C., Pepin L., Ritz C., Saltzman E., Stievenard M. Climate and atmospheric history of the past 420,000 years from the Vostok ice core, Antarctica // Nature. 1999. V. 399. P. 429–436.

24. Petrunin A., Rogozhina I., Vaughan A.P.M., Kukkonen I.T., Kaban M., Koulakov I., Thomas M. Heat flux variations beneath central Greenland's ice due to anomalously thin lithosphere // Nature Geoscience. 2013. V. 6. P. 746–750.

25. Pollack H.N., Hurter S.J., Johnson J.R. Heat flow from the Earth’s interior: analysis of the global data set // Reviews of Geophysics and Space Physics. 1993. V. 31. № 3. P. 267–280.

26. Popp T.J., Hansen S.B., Sheldon S.G., Schwander J., Johnson J.A. Drilling into debris-rich basal ice at the bottom of the NEEM (Greenland) birehole // Annals of Glaciology. 2014. V. 55. P. 199–206.

27. Robinson A., Calov R., Ganopolski A. An efficient regional energy-moisture balance model for simulation of the Greenland Ice Sheet response to climate change // The Cryosphere. 2010. V. 4. P. 129–144.

28. Rogozhina I., Hagedoorn J.M., Martinec Z., Fleming K., Soucek O., Greve R., Thomas M. Effects of uncertainties in the geothermal heat flux distribution on the Greenland Ice Sheet: An assessment of existing heat flow models // Journ. of Geophys. Research. 2012. V. 117. F02025. doi:10.1029/2011JF002098

29. Rybak O., Huybrechts P. A comparison of Eulerian and Lagrangian methods for dating in numerical ice sheet models // Annals of Glaciology. 2003. V. 37. P. 150–158.

30. Rybak O., Huybrechts P. Sensitivity of the EDML ice core chronology to geothermal heat flux // МГИ. 2008. Вып. 105. C. 35–40.

31. Shapiro N.M., Ritzwoller M.H. Inferring surface heat flux distributions guided by a global seismic model: particular application to Antarctica // Earth and Planetary Science Letters. 2004. V. 223. P. 213–224.

32. Volodin E.M. The mechanism of multidecadal variability in the Arctic and North Atlantic in climate model INMCM4 // Environmental Research Letters. 2013. V. 8. doi:10.1088/1748-9326/8/3/035038

33. Zweck C., Huybrechts P. Modeling of the northern hemisphere ice sheets during the last glacial cycle and glaciological sensitivity // Journ. of Geophys. Research. 2005. V. 110. D07103. doi:10.1029/2004JD005489


Дополнительные файлы

Для цитирования: Рыбак О.О., Володин В.М., Невечеря А.П. Поток геотермического тепла в Гренландии и его влияние на модельную топографию ледникового щита. Лёд и Снег. 2015;55(4):19-34. https://doi.org/10.15356/2076-6734-2015-4-19-34

For citation: Rybak O.O., Volodin V.M., Nevecherya A.P. Geothermal heat flux in Greenland and its influence upon the ice sheet model topography. Ice and Snow. 2015;55(4):19-34. (In Russ.) https://doi.org/10.15356/2076-6734-2015-4-19-34

Просмотров: 355

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2076-6734 (Print)
ISSN 2412-3765 (Online)