Effect of ice formation in crevasses to the temperature field in the cold layer of glacier
The work focuses on modeling the warming of a glacier due to heat release during the refreezing of meltwater in glacier crevasses (cryo-hydrologic warming). The simulation is performed for a polythermal Arctic glacier with a regular network of crevasses filled with water at 0 °C, for the1-year perio...
Published in: | CIENCIA ergo sum |
---|---|
Main Authors: | , , , |
Other Authors: | , , , |
Format: | Article in Journal/Newspaper |
Language: | Russian |
Published: |
IGRAS
2023
|
Subjects: | |
Online Access: | https://ice-snow.igras.ru/jour/article/view/1084 https://doi.org/10.31857/S2076673422040148 |
id |
ftjias:oai:oai.ice.elpub.ru:article/1084 |
---|---|
record_format |
openpolar |
institution |
Open Polar |
collection |
Ice and Snow (E-Journal) |
op_collection_id |
ftjias |
language |
Russian |
topic |
modeling;polythermal glacier;Svalbard;Arctic моделирование;политермический ледник;Шпицберген;Арктика |
spellingShingle |
modeling;polythermal glacier;Svalbard;Arctic моделирование;политермический ледник;Шпицберген;Арктика G. Chernyakov A. R. Chernov A. Г. Черняков А. Р. Чернов А. Effect of ice formation in crevasses to the temperature field in the cold layer of glacier |
topic_facet |
modeling;polythermal glacier;Svalbard;Arctic моделирование;политермический ледник;Шпицберген;Арктика |
description |
The work focuses on modeling the warming of a glacier due to heat release during the refreezing of meltwater in glacier crevasses (cryo-hydrologic warming). The simulation is performed for a polythermal Arctic glacier with a regular network of crevasses filled with water at 0 °C, for the1-year period of freezing of water in crevasses in the cold layer of a glacier, below the active layer. The upper (active layer base) and lower (initial cold-temperate transition surface) boundaries of the cold layer are considered horizontal planes; the crevasses are assumed to be identical narrow straight parallel water-filled channels. These assumptions allow considering the corresponding mathematical problem in a 2D setting. The time-dependent temperature distribution in the modeled domain is calculated explicitly as the solution to a 2D initial boundary value problem for the heat equation with spatially distributed heat sources that model the network of crevasses. The initial temperature distribution and the spatial parameters of the model are set based on the field data from the polythermal glacier Austre Grønfjordbreen (Svalbard). For a fixed geometry of the crevasses (the distance between neighboring crevasses is 10 m, the depth is 10 m, the width is of order 0.1 m) we performed an analytical-solution-based simulation of the temperature field at the end of a year-long period of heating varying the active layer base temperature (-3, -2 °C) and the initial thickness of the cold layer (20, 40, 60 m). The results suggest that the temperature field is more influenced by the cold layer thickness than the upper boundary temperature. The maximum temperature increment is 1–2 °C depending on the simulated case. The cold-temperate transition surface shifts up under the crevasse area by a maximum of 3.4 m (only in the case of 20-m cold layer). The temperature field remains unperturbed at a distance of 20 m or more in any direction from the crevasse zone. Our results may be useful for quantitative comparison of cryo-hydrologic warming ... |
author2 |
The development of the mathematical model was supported by the Megagrant project (agreement No. 075–15–2021–599, 08.06.2021) model experiments for the conditions of the Austre Grønfjordbreen glacier were carried out within the framework of the topic of the State task No. 0148–2019–0004/FMGE–2019–0004/АААА–А19–119022190172–5 «Glaciation and related natural processes under climate change». The authors are grateful to Yu. Ya. Macheret and A. V. Sosnovsky for fruitful discussions of scientific problems. Математическая модель разработана при поддержке Мегагранта (соглашение № 075–15–2021–599, 08.06.2021) модельные эксперименты для условий ледника Восточный Грёнфьорд проводились в рамках темы Государственного задания № 0148–2019–0004/FMGE–2019–0004/АААА–А19–119022190172–5 «Оледенение и сопутствующие природные процессы при изменениях климата». Авторы благодарны Ю. Я. Мачерету и А. В. Сосновскому за плодотворные обсуждения научной проблематики. |
format |
Article in Journal/Newspaper |
author |
G. Chernyakov A. R. Chernov A. Г. Черняков А. Р. Чернов А. |
author_facet |
G. Chernyakov A. R. Chernov A. Г. Черняков А. Р. Чернов А. |
author_sort |
G. Chernyakov A. |
title |
Effect of ice formation in crevasses to the temperature field in the cold layer of glacier |
title_short |
Effect of ice formation in crevasses to the temperature field in the cold layer of glacier |
title_full |
Effect of ice formation in crevasses to the temperature field in the cold layer of glacier |
title_fullStr |
Effect of ice formation in crevasses to the temperature field in the cold layer of glacier |
title_full_unstemmed |
Effect of ice formation in crevasses to the temperature field in the cold layer of glacier |
title_sort |
effect of ice formation in crevasses to the temperature field in the cold layer of glacier |
publisher |
IGRAS |
publishDate |
2023 |
url |
https://ice-snow.igras.ru/jour/article/view/1084 https://doi.org/10.31857/S2076673422040148 |
long_lat |
ENVELOPE(14.339,14.339,77.918,77.918) |
geographic |
Arctic Austre Grønfjordbreen Svalbard |
geographic_facet |
Arctic Austre Grønfjordbreen Svalbard |
genre |
Annals of Glaciology Arctic glacier Svalbard The Cryosphere Арктика |
genre_facet |
Annals of Glaciology Arctic glacier Svalbard The Cryosphere Арктика |
op_source |
Ice and Snow; Том 62, № 4 (2022); 512-526 Лёд и Снег; Том 62, № 4 (2022); 512-526 2412-3765 2076-6734 |
op_relation |
https://ice-snow.igras.ru/jour/article/view/1084/634 Василенко Е.В., Глазовский А.Ф., Лаврентьев И.И., Мачерет Ю.Я. Изменение гидротермической структуры ледников Восточный Гренфьорд и Фритьоф на Шпицбергене // Лёд и Снег 2014 Т 54 № 1 C 5–19 doi:10.15356/2076-6734-2014-1-5-19 Вшивцева Т.В., Чернов Р.А. Пространственное распределение снежного покрова и поле температур в верхнем слое политермического ледника // Лёд и Снег 2017 Т 57 № 3 С 373–380 doi:10.15356/2076-6734-2017-3-373-380 Глазовский А.Ф., Мачерет Ю.Я. Вода в ледниках Методы и результаты геофизических и дистанционных исследований М : «ГЕОС», 2014 528 с Исенко Е.В. Моделирование каналов в холодных ледниках // Материалы гляциол исследований 2000 Вып 89 С 194–199 Исенко Е.В., Мавлюдов Б.Р. Об интенсивности врезания русел ледниковых водотоков // Материалы гляциол исследований 2000 Вып 89 С 200–205 Казанский А.Б. Термодинамика впитывания талой воды в снежно-фирновую толщу // Материалы гляциол исследований 1988 Вып 61 С 58–62 Карслоу Г.С. Теория теплопроводности М .-Л : Гос изд-во технико-теоретич литературы, 1947 288 с Мачерет Ю.Я., Глазовский А.Ф., Лаврентьев И.И., Марчук И.О. Распределение холодного и тёплого льда в ледниках на Земле Норденшельда (Шпицберген) по данным наземного радиозондирования // Лёд и Снег 2019 Т 59 № 2 С 149–166 doi:10.15356/2076-6734-2019-2-430 Мачерет Ю.Я., Глазовский А.Ф., Василенко Е.В., Лаврентьев И.И., Мацковский В.В. Сравнение гидротермической структуры двух ледников Шпицбергена и Тянь-Шаня по данным радиозондирования // Лёд и Снег 2021 Т 61 № 2 C 165–178 doi:10.31857/S2076673421020079 Полянин А.Д. Справочник по линейным уравнениям математической физики М : Физматлит, 2007 592 с Сосновский А.В., Мачерет Ю.Я., Глазовский А.Ф., Лаврентьев И.И. Гидротермическая структура политермического ледника на Шпицбергене по данным измерений и численного моделирования // Лёд и Снег 2016 Т 56 № 2 C 149–160 doi:10.15356/2076-6734-2016-2-149-160 Чернов Р.А., Васильева Т.В., Кудиков А.В. Температурный режим поверхностного слоя ледника Восточный Грёнфьорд (Западный Шпицберген) // Лёд и Снег 2015 Т 55 № 3 С 38–46 doi:10.15356/2076-6734-2015-3-38-46 Чернов Р.А., Муравьев А.Я. Современные изменения площади ледников западной части Земли Норденшельда (архипелаг Шпицберген) // Лёд и Снег 2018 Т 58 № 4 C 462–472 doi:10.15356/20766734-2018-4-462-472 Alley R., Dupont T., Parizek B., Anandakrishnan S. Access of surface meltwater to beds of sub-freezing glaciers: Preliminary insights // Annals of Glaciology 2005 V 40 P 8–14 doi:10.3189/172756405781813483 Colgan W., Rajaram H., Abdalati W., McCutchan C., Mottram R., Moussavi M.S., Grigsby S. Glacier crevasses: Observations, models, and mass balance implications // Reviews of Geophysics 2016 № 54 P 119– 161 doi:10.1002/2015RG000504 Duddu R., Jiménez S., Bassis J. A non-local continuum porodamage mechanics model for hydrofracturing of surface crevasses in grounded glaciers // Journ of Glaciology 2020 V 66 № 257 P 415–429 doi:10.1017/jog.2020.16 Everett A., Murray T., Selmes N., Rutt I.C., Luckman A., James T.D., Clason C., O'Leary M., Karunarathna H., Moloney V., Reeve D.E. Annual down-glacier drainage of lakes and water-filled crevasses at Helheim Glacier, southeast Greenland // Journ of Geophys Research: Earth Surface 2016 V 121 № 10 P 1819–1833 doi:10.1002/2016JF003831 Gilbert A., Sinisalo A., Gurung T.R., Fujita K., Maharjan S.B., Sherpa T.C., Fukuda T. The influence of water percolation through crevasses on the thermal regime of a Himalayan mountain glacier // The Cryosphere 2020 V 14 № 4 P 1273–1288 doi: 10 5194/tc-14-1273-2020 Jarvis G.T., Clarke G.K.C. Thermal effects of crevassing on Steele glacier, Yukon Territory, Canada // Journ of Glaciology 1974 V 13 № 68 P 243–254 doi:10.3189/S0022143000023054 Lüthi M.P., Ryser C., Andrews L.C., Catania G.A., Funk M., Hawley R.L., Hoffman M.J., Neumann T.A. Heat sources within the Greenland Ice Sheet: dissipation, temperate paleo-firn and cryo-hydrologic warming // The Cryosphere 2015 V 9 № 1 P 245–253 doi:10.5194/tc-9-245-2015 McDowell I.E., Humphrey N.F., Harper J.T., Meierbachtol T.W. The cooling signature of basal crevasses in a hard-bedded region of the Greenland Ice Sheet // The Cryosphere 2021 V 15 № 2 P 897–907 doi:10.5194/tc-15-897-2021 Pfeffer W.T., Arendt A.A., Bliss A., Bolch T., Cogley J.G., Gardner A.S., Hagen J.O., Hock R., Kaser G., Kienholz C., Miles E.S., Moholdt G., Mölg N., Paul F., Radić V., Rastner P., Raup B.H., Rich J., Sharp M.J., The Randolph Consortium. The Randolph Glacier Inventory: a globally complete inventory of glaciers // Journ of Glaciology 2014 V 60 № 221 P 537–552 doi:10.3189/2014JoG13J176 Phillips T., Rajaram H., Steffen K. Cryo-hydrologic warming: A potential mechanism for rapid thermal response of ice sheets // Geophys Research Letters 2010 № 37 L20503 doi: 10 1029/2010GL044397 Phillips T., Rajaram H., Colgan W., Steffen K., Abdalati W. Evaluation of cryo-hydrologic warming as an explanation for increased ice velocities in the wet snow zone, Sermeq Avannarleq, West Greenland // Journ of Geophys Research: Earth Surface 2013 V 118 № 3 P 1241–1256 doi:10.1002/jgrf.20079 Poinar K., Joughin I., Lilien D., Brucker L., Kehrl L., Nowicki S. Drainage of Southeast Greenland Firn Aquifer Water through Crevasses to the Bed // Journ of Front Earth Sci 2017 V 5 P 5 doi:10.3389/feart.2017.00005 Rubin A.M. Propagation of magma-filled cracks // Annu Rev Earth Pl Sc 1995 V 23 № 1 P 287–336 doi: 10 1146/annurev.ea.23.050195.001443 van der Veen C.J. Fracture propagation as means of rapidly transferring surface meltwater to the base of glaciers // Geophys Research Letters 2007 № 34 L01501 doi:10.1029/2006GL028385 Weertman J. Can a water-filled crevasse reach the bottom surface of a glacier? // IASH publ 1973 V 95 P 139–145 https://ice-snow.igras.ru/jour/article/view/1084 doi:10.31857/S2076673422040148 |
op_rights |
Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access). Авторы, публикующие статьи в данном журнале, соглашаются на следующее:Авторы сохраняют за собой авторские права и предоставляют журналу право первой публикации работы, которая по истечении 6 месяцев после публикации автоматически лицензируется на условиях Creative Commons Attribution License , что позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Редакция журнала будет размещать принятую для публикации статью на сайте журнала до выхода её в свет (после утверждения к печати редколлегией журнала). Авторы также имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access). |
op_doi |
https://doi.org/10.31857/S207667342204014810.15356/2076-6734-2014-1-5-1910.15356/2076-6734-2017-3-373-38010.15356/2076-6734-2019-2-43010.31857/S207667342102007910.15356/2076-6734-2016-2-149-16010.15356/2076-6734-2015-3-38-4610.15356/20766734-2018-4-462-47 |
container_title |
CIENCIA ergo sum |
container_volume |
27 |
container_issue |
1 |
container_start_page |
e73 |
_version_ |
1771543818179444736 |
spelling |
ftjias:oai:oai.ice.elpub.ru:article/1084 2023-07-16T03:51:52+02:00 Effect of ice formation in crevasses to the temperature field in the cold layer of glacier Влияние льдообразования в трещинах на поле температур в холодном слое ледника G. Chernyakov A. R. Chernov A. Г. Черняков А. Р. Чернов А. The development of the mathematical model was supported by the Megagrant project (agreement No. 075–15–2021–599, 08.06.2021) model experiments for the conditions of the Austre Grønfjordbreen glacier were carried out within the framework of the topic of the State task No. 0148–2019–0004/FMGE–2019–0004/АААА–А19–119022190172–5 «Glaciation and related natural processes under climate change». The authors are grateful to Yu. Ya. Macheret and A. V. Sosnovsky for fruitful discussions of scientific problems. Математическая модель разработана при поддержке Мегагранта (соглашение № 075–15–2021–599, 08.06.2021) модельные эксперименты для условий ледника Восточный Грёнфьорд проводились в рамках темы Государственного задания № 0148–2019–0004/FMGE–2019–0004/АААА–А19–119022190172–5 «Оледенение и сопутствующие природные процессы при изменениях климата». Авторы благодарны Ю. Я. Мачерету и А. В. Сосновскому за плодотворные обсуждения научной проблематики. 2023-01-01 application/pdf https://ice-snow.igras.ru/jour/article/view/1084 https://doi.org/10.31857/S2076673422040148 rus rus IGRAS https://ice-snow.igras.ru/jour/article/view/1084/634 Василенко Е.В., Глазовский А.Ф., Лаврентьев И.И., Мачерет Ю.Я. Изменение гидротермической структуры ледников Восточный Гренфьорд и Фритьоф на Шпицбергене // Лёд и Снег 2014 Т 54 № 1 C 5–19 doi:10.15356/2076-6734-2014-1-5-19 Вшивцева Т.В., Чернов Р.А. Пространственное распределение снежного покрова и поле температур в верхнем слое политермического ледника // Лёд и Снег 2017 Т 57 № 3 С 373–380 doi:10.15356/2076-6734-2017-3-373-380 Глазовский А.Ф., Мачерет Ю.Я. Вода в ледниках Методы и результаты геофизических и дистанционных исследований М : «ГЕОС», 2014 528 с Исенко Е.В. Моделирование каналов в холодных ледниках // Материалы гляциол исследований 2000 Вып 89 С 194–199 Исенко Е.В., Мавлюдов Б.Р. Об интенсивности врезания русел ледниковых водотоков // Материалы гляциол исследований 2000 Вып 89 С 200–205 Казанский А.Б. Термодинамика впитывания талой воды в снежно-фирновую толщу // Материалы гляциол исследований 1988 Вып 61 С 58–62 Карслоу Г.С. Теория теплопроводности М .-Л : Гос изд-во технико-теоретич литературы, 1947 288 с Мачерет Ю.Я., Глазовский А.Ф., Лаврентьев И.И., Марчук И.О. Распределение холодного и тёплого льда в ледниках на Земле Норденшельда (Шпицберген) по данным наземного радиозондирования // Лёд и Снег 2019 Т 59 № 2 С 149–166 doi:10.15356/2076-6734-2019-2-430 Мачерет Ю.Я., Глазовский А.Ф., Василенко Е.В., Лаврентьев И.И., Мацковский В.В. Сравнение гидротермической структуры двух ледников Шпицбергена и Тянь-Шаня по данным радиозондирования // Лёд и Снег 2021 Т 61 № 2 C 165–178 doi:10.31857/S2076673421020079 Полянин А.Д. Справочник по линейным уравнениям математической физики М : Физматлит, 2007 592 с Сосновский А.В., Мачерет Ю.Я., Глазовский А.Ф., Лаврентьев И.И. Гидротермическая структура политермического ледника на Шпицбергене по данным измерений и численного моделирования // Лёд и Снег 2016 Т 56 № 2 C 149–160 doi:10.15356/2076-6734-2016-2-149-160 Чернов Р.А., Васильева Т.В., Кудиков А.В. Температурный режим поверхностного слоя ледника Восточный Грёнфьорд (Западный Шпицберген) // Лёд и Снег 2015 Т 55 № 3 С 38–46 doi:10.15356/2076-6734-2015-3-38-46 Чернов Р.А., Муравьев А.Я. Современные изменения площади ледников западной части Земли Норденшельда (архипелаг Шпицберген) // Лёд и Снег 2018 Т 58 № 4 C 462–472 doi:10.15356/20766734-2018-4-462-472 Alley R., Dupont T., Parizek B., Anandakrishnan S. Access of surface meltwater to beds of sub-freezing glaciers: Preliminary insights // Annals of Glaciology 2005 V 40 P 8–14 doi:10.3189/172756405781813483 Colgan W., Rajaram H., Abdalati W., McCutchan C., Mottram R., Moussavi M.S., Grigsby S. Glacier crevasses: Observations, models, and mass balance implications // Reviews of Geophysics 2016 № 54 P 119– 161 doi:10.1002/2015RG000504 Duddu R., Jiménez S., Bassis J. A non-local continuum porodamage mechanics model for hydrofracturing of surface crevasses in grounded glaciers // Journ of Glaciology 2020 V 66 № 257 P 415–429 doi:10.1017/jog.2020.16 Everett A., Murray T., Selmes N., Rutt I.C., Luckman A., James T.D., Clason C., O'Leary M., Karunarathna H., Moloney V., Reeve D.E. Annual down-glacier drainage of lakes and water-filled crevasses at Helheim Glacier, southeast Greenland // Journ of Geophys Research: Earth Surface 2016 V 121 № 10 P 1819–1833 doi:10.1002/2016JF003831 Gilbert A., Sinisalo A., Gurung T.R., Fujita K., Maharjan S.B., Sherpa T.C., Fukuda T. The influence of water percolation through crevasses on the thermal regime of a Himalayan mountain glacier // The Cryosphere 2020 V 14 № 4 P 1273–1288 doi: 10 5194/tc-14-1273-2020 Jarvis G.T., Clarke G.K.C. Thermal effects of crevassing on Steele glacier, Yukon Territory, Canada // Journ of Glaciology 1974 V 13 № 68 P 243–254 doi:10.3189/S0022143000023054 Lüthi M.P., Ryser C., Andrews L.C., Catania G.A., Funk M., Hawley R.L., Hoffman M.J., Neumann T.A. Heat sources within the Greenland Ice Sheet: dissipation, temperate paleo-firn and cryo-hydrologic warming // The Cryosphere 2015 V 9 № 1 P 245–253 doi:10.5194/tc-9-245-2015 McDowell I.E., Humphrey N.F., Harper J.T., Meierbachtol T.W. The cooling signature of basal crevasses in a hard-bedded region of the Greenland Ice Sheet // The Cryosphere 2021 V 15 № 2 P 897–907 doi:10.5194/tc-15-897-2021 Pfeffer W.T., Arendt A.A., Bliss A., Bolch T., Cogley J.G., Gardner A.S., Hagen J.O., Hock R., Kaser G., Kienholz C., Miles E.S., Moholdt G., Mölg N., Paul F., Radić V., Rastner P., Raup B.H., Rich J., Sharp M.J., The Randolph Consortium. The Randolph Glacier Inventory: a globally complete inventory of glaciers // Journ of Glaciology 2014 V 60 № 221 P 537–552 doi:10.3189/2014JoG13J176 Phillips T., Rajaram H., Steffen K. Cryo-hydrologic warming: A potential mechanism for rapid thermal response of ice sheets // Geophys Research Letters 2010 № 37 L20503 doi: 10 1029/2010GL044397 Phillips T., Rajaram H., Colgan W., Steffen K., Abdalati W. Evaluation of cryo-hydrologic warming as an explanation for increased ice velocities in the wet snow zone, Sermeq Avannarleq, West Greenland // Journ of Geophys Research: Earth Surface 2013 V 118 № 3 P 1241–1256 doi:10.1002/jgrf.20079 Poinar K., Joughin I., Lilien D., Brucker L., Kehrl L., Nowicki S. Drainage of Southeast Greenland Firn Aquifer Water through Crevasses to the Bed // Journ of Front Earth Sci 2017 V 5 P 5 doi:10.3389/feart.2017.00005 Rubin A.M. Propagation of magma-filled cracks // Annu Rev Earth Pl Sc 1995 V 23 № 1 P 287–336 doi: 10 1146/annurev.ea.23.050195.001443 van der Veen C.J. Fracture propagation as means of rapidly transferring surface meltwater to the base of glaciers // Geophys Research Letters 2007 № 34 L01501 doi:10.1029/2006GL028385 Weertman J. Can a water-filled crevasse reach the bottom surface of a glacier? // IASH publ 1973 V 95 P 139–145 https://ice-snow.igras.ru/jour/article/view/1084 doi:10.31857/S2076673422040148 Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access). Авторы, публикующие статьи в данном журнале, соглашаются на следующее:Авторы сохраняют за собой авторские права и предоставляют журналу право первой публикации работы, которая по истечении 6 месяцев после публикации автоматически лицензируется на условиях Creative Commons Attribution License , что позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Редакция журнала будет размещать принятую для публикации статью на сайте журнала до выхода её в свет (после утверждения к печати редколлегией журнала). Авторы также имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access). Ice and Snow; Том 62, № 4 (2022); 512-526 Лёд и Снег; Том 62, № 4 (2022); 512-526 2412-3765 2076-6734 modeling;polythermal glacier;Svalbard;Arctic моделирование;политермический ледник;Шпицберген;Арктика info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion 2023 ftjias https://doi.org/10.31857/S207667342204014810.15356/2076-6734-2014-1-5-1910.15356/2076-6734-2017-3-373-38010.15356/2076-6734-2019-2-43010.31857/S207667342102007910.15356/2076-6734-2016-2-149-16010.15356/2076-6734-2015-3-38-4610.15356/20766734-2018-4-462-47 2023-06-25T17:53:38Z The work focuses on modeling the warming of a glacier due to heat release during the refreezing of meltwater in glacier crevasses (cryo-hydrologic warming). The simulation is performed for a polythermal Arctic glacier with a regular network of crevasses filled with water at 0 °C, for the1-year period of freezing of water in crevasses in the cold layer of a glacier, below the active layer. The upper (active layer base) and lower (initial cold-temperate transition surface) boundaries of the cold layer are considered horizontal planes; the crevasses are assumed to be identical narrow straight parallel water-filled channels. These assumptions allow considering the corresponding mathematical problem in a 2D setting. The time-dependent temperature distribution in the modeled domain is calculated explicitly as the solution to a 2D initial boundary value problem for the heat equation with spatially distributed heat sources that model the network of crevasses. The initial temperature distribution and the spatial parameters of the model are set based on the field data from the polythermal glacier Austre Grønfjordbreen (Svalbard). For a fixed geometry of the crevasses (the distance between neighboring crevasses is 10 m, the depth is 10 m, the width is of order 0.1 m) we performed an analytical-solution-based simulation of the temperature field at the end of a year-long period of heating varying the active layer base temperature (-3, -2 °C) and the initial thickness of the cold layer (20, 40, 60 m). The results suggest that the temperature field is more influenced by the cold layer thickness than the upper boundary temperature. The maximum temperature increment is 1–2 °C depending on the simulated case. The cold-temperate transition surface shifts up under the crevasse area by a maximum of 3.4 m (only in the case of 20-m cold layer). The temperature field remains unperturbed at a distance of 20 m or more in any direction from the crevasse zone. Our results may be useful for quantitative comparison of cryo-hydrologic warming ... Article in Journal/Newspaper Annals of Glaciology Arctic glacier Svalbard The Cryosphere Арктика Ice and Snow (E-Journal) Arctic Austre Grønfjordbreen ENVELOPE(14.339,14.339,77.918,77.918) Svalbard CIENCIA ergo sum 27 1 e73 |