Hydrothermal structure of a polythermal glacier in Spitsbergen by measurements and numerical modeling

Thickness of the upper cold ice layer in the ablation area of the polythermal glacier Grønfjordbreen (Spitsbergen) was estimated by means of numerical modeling. The results were compared with data of radio-echo sounding of the same glacier obtained in 1979 and 2012. Numerical experiments with changi...

Full description

Bibliographic Details
Published in:Ice and Snow
Main Authors: A. Sosnovsky V., Yu. Macheret Ya., A. Glazovsky F., I. Lavrentiev I., А. Сосновский В., Ю. Мачерет Я., А. Глазовский Ф., И. Лаврентьев И.
Format: Article in Journal/Newspaper
Language:Russian
Published: IGRAS 2016
Subjects:
Online Access:https://ice-snow.igras.ru/jour/article/view/294
https://doi.org/10.15356/2076-6734-2016-2-149-160
id ftjias:oai:oai.ice.elpub.ru:article/294
record_format openpolar
institution Open Polar
collection Ice and Snow (E-Journal)
op_collection_id ftjias
language Russian
topic numerical modeling
polythermal glacier
snow cover
Spitsbergen
thickness of cold layer
математическое моделирование;политермический ледник;снежный покров;толщина холодного слоя;Шпицберген
spellingShingle numerical modeling
polythermal glacier
snow cover
Spitsbergen
thickness of cold layer
математическое моделирование;политермический ледник;снежный покров;толщина холодного слоя;Шпицберген
A. Sosnovsky V.
Yu. Macheret Ya.
A. Glazovsky F.
I. Lavrentiev I.
А. Сосновский В.
Ю. Мачерет Я.
А. Глазовский Ф.
И. Лаврентьев И.
Hydrothermal structure of a polythermal glacier in Spitsbergen by measurements and numerical modeling
topic_facet numerical modeling
polythermal glacier
snow cover
Spitsbergen
thickness of cold layer
математическое моделирование;политермический ледник;снежный покров;толщина холодного слоя;Шпицберген
description Thickness of the upper cold ice layer in the ablation area of the polythermal glacier Grønfjordbreen (Spitsbergen) was estimated by means of numerical modeling. The results were compared with data of radio-echo sounding of the same glacier obtained in 1979 and 2012. Numerical experiments with changing water content in the lower layer of temperate ice and surface snow cover thickness made possible to compare calculated and modeled cold ice thicknesses and to estimate their changes for 33‑year period caused by regional climate change. According to data of radio-echo sounding, thickness of the cold ice layer decreased, on average, by 34 m. Numerical modeling shown similar results: the cold ice layer became thinner by 31 m and 39 m at altitudes 100–300 a.s.l. under the snow cover thickness of 1 m and 2 m. We explain this by rising of annual mean air temperature by 0,6 °С as compared to data of the nearest meteorological station Barentsburg in the same period. We believe that changes in cold ice layer thickness in polythermal glaciers can be used for estimation of changes in such regional climatic parameter as mean air temperature at different altitudes of the glacier surface in the ablation area. Для политермического ледника Восточный Грёнфьорд на Шпицбергене выполнены численное моделирование толщины верхнего слоя холодного льда в области абляции и сравнение полученных результатов с данными радиозондирования за 1979–2012 гг. Согласно данным радиозондирования, слой холодного льда за 33‑летний период стал тоньше в среднем на 34 м. Численное моделирование показало аналогичные результаты: среднее сокращение слоя холодного льда на высоте 100–300 м над ур. моря составило 31 и 39 м при толщине снежного покрова соответственно 1 и 2 м, что объясняется повышением средней положительной температуры воздуха на 0,6 °С.
format Article in Journal/Newspaper
author A. Sosnovsky V.
Yu. Macheret Ya.
A. Glazovsky F.
I. Lavrentiev I.
А. Сосновский В.
Ю. Мачерет Я.
А. Глазовский Ф.
И. Лаврентьев И.
author_facet A. Sosnovsky V.
Yu. Macheret Ya.
A. Glazovsky F.
I. Lavrentiev I.
А. Сосновский В.
Ю. Мачерет Я.
А. Глазовский Ф.
И. Лаврентьев И.
author_sort A. Sosnovsky V.
title Hydrothermal structure of a polythermal glacier in Spitsbergen by measurements and numerical modeling
title_short Hydrothermal structure of a polythermal glacier in Spitsbergen by measurements and numerical modeling
title_full Hydrothermal structure of a polythermal glacier in Spitsbergen by measurements and numerical modeling
title_fullStr Hydrothermal structure of a polythermal glacier in Spitsbergen by measurements and numerical modeling
title_full_unstemmed Hydrothermal structure of a polythermal glacier in Spitsbergen by measurements and numerical modeling
title_sort hydrothermal structure of a polythermal glacier in spitsbergen by measurements and numerical modeling
publisher IGRAS
publishDate 2016
url https://ice-snow.igras.ru/jour/article/view/294
https://doi.org/10.15356/2076-6734-2016-2-149-160
long_lat ENVELOPE(14.212,14.212,78.064,78.064)
geographic Barentsburg
geographic_facet Barentsburg
genre Barentsburg
Spitsbergen
genre_facet Barentsburg
Spitsbergen
op_source Ice and Snow; Том 56, № 2 (2016); 149-160
Лёд и Снег; Том 56, № 2 (2016); 149-160
2412-3765
2076-6734
10.15356/2076-6734-2016-2
op_relation https://ice-snow.igras.ru/jour/article/view/294/161
Василенко. Е.В., Глазовский А.Ф., Лаврентьев И.И., Мачерет Ю.Я. Изменение гидротермической структуры ледников Восточный Грёнфьорд и Фритьоф на Шпицбергене // Лёд и Снег. 2014. № 1 (125). С. 5–19.
Волошина А.П. Метеорология горных ледников // МГИ. 2002. Вып. 92. С. 5–148.
Гаврилова М.К. Радиационный климат Арктики. Л.: Гидрометеоиздат, 1963. 223 с.
Глазовский А.Ф., Мачерет Ю.Я. Вода в ледниках: Методы и результаты геофизических и дистанционных исследований. М.: ГЕОС, 2014. 528 с.
Давидович Н.В. Поле летней температуры в горно-ледниковых бассейнах // МГИ. 1982. Вып. 45. С. 56–65.
Мачерет Ю.Я., Глазовский А.Ф., Игнатьева И.Ю., Красс М.С., Константинова Т.Н., Ларина Т.Б., Москалевский М.Ю. Строение, гидротермическое состояние и режим субполярных ледников // Режим и эволюция полярных ледниковых покровов / Ред. В.М. Котляков. СПб.: Гидрометеоиздат, 1992. С. 48–115.
Осокин Н.И., Сосновский А.В., Накалов П.Р., Чернов Р.А. Оценка абляции на ледниках архипелага Шпицберген в начале XXI века // Лёд и Снег. 2010. № 3 (111). С. 13–19.
Осокин Н.И., Сосновский А.В., Накалов П.Р., Ненашев С.В. Термическое сопротивление снежного покрова и его влияние на промерзание грунта // Лёд и Снег. 2013. № 1 (121). С. 93–103.
Сосновский А.В, Мачерет Ю.Я., Глазовский А.Ф., Лаврентьев. И.И. Влияние снежного покрова на термический режим политермического ледника в условиях Западного Шпицбергена // Лёд и Снег. 2015. Т. 55. № 3. С. 27–37.
Ходаков В.Г. Водно-ледовый баланс районов современного и древнего оледенения СССР. М.: Наука, 1978. 196 с.
Barrett B.E., Murray T., Clark R. Errors in Radar CMP velocity estimates due to survey geometry, and their implication for ice water content estimation // Journ. of Environmental and Engineering Geophysics. 2007. V. 12. № 1. P. 101–111.
Jiscoot H., Murray T., Boyle P. Controls on distribution of surge-type glaciers in Svalbard // Journ. of Glaciology. 2000. V. 46. № 154. P. 218–222.
Navarro F.J., Macheret Yu.Ya., Benhumea B. Application of radar and seismic methods for the investigation of temperate glaciers // Journ. of Applied Geophysics. 2005. V. 57. P. 193–211.
https://ice-snow.igras.ru/jour/article/view/294
doi:10.15356/2076-6734-2016-2-149-160
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_rightsnorm CC-BY
op_doi https://doi.org/10.15356/2076-6734-2016-2-149-160
https://doi.org/10.15356/2076-6734-2016-2
container_title Ice and Snow
container_volume 56
container_issue 2
container_start_page 149
op_container_end_page 160
_version_ 1766370787929882624
spelling ftjias:oai:oai.ice.elpub.ru:article/294 2023-05-15T15:39:16+02:00 Hydrothermal structure of a polythermal glacier in Spitsbergen by measurements and numerical modeling Гидротермическая структура политермического ледника на Шпицбергене по данным измерений и численного моделирования A. Sosnovsky V. Yu. Macheret Ya. A. Glazovsky F. I. Lavrentiev I. А. Сосновский В. Ю. Мачерет Я. А. Глазовский Ф. И. Лаврентьев И. 2016-05-10 application/pdf https://ice-snow.igras.ru/jour/article/view/294 https://doi.org/10.15356/2076-6734-2016-2-149-160 rus rus IGRAS https://ice-snow.igras.ru/jour/article/view/294/161 Василенко. Е.В., Глазовский А.Ф., Лаврентьев И.И., Мачерет Ю.Я. Изменение гидротермической структуры ледников Восточный Грёнфьорд и Фритьоф на Шпицбергене // Лёд и Снег. 2014. № 1 (125). С. 5–19. Волошина А.П. Метеорология горных ледников // МГИ. 2002. Вып. 92. С. 5–148. Гаврилова М.К. Радиационный климат Арктики. Л.: Гидрометеоиздат, 1963. 223 с. Глазовский А.Ф., Мачерет Ю.Я. Вода в ледниках: Методы и результаты геофизических и дистанционных исследований. М.: ГЕОС, 2014. 528 с. Давидович Н.В. Поле летней температуры в горно-ледниковых бассейнах // МГИ. 1982. Вып. 45. С. 56–65. Мачерет Ю.Я., Глазовский А.Ф., Игнатьева И.Ю., Красс М.С., Константинова Т.Н., Ларина Т.Б., Москалевский М.Ю. Строение, гидротермическое состояние и режим субполярных ледников // Режим и эволюция полярных ледниковых покровов / Ред. В.М. Котляков. СПб.: Гидрометеоиздат, 1992. С. 48–115. Осокин Н.И., Сосновский А.В., Накалов П.Р., Чернов Р.А. Оценка абляции на ледниках архипелага Шпицберген в начале XXI века // Лёд и Снег. 2010. № 3 (111). С. 13–19. Осокин Н.И., Сосновский А.В., Накалов П.Р., Ненашев С.В. Термическое сопротивление снежного покрова и его влияние на промерзание грунта // Лёд и Снег. 2013. № 1 (121). С. 93–103. Сосновский А.В, Мачерет Ю.Я., Глазовский А.Ф., Лаврентьев. И.И. Влияние снежного покрова на термический режим политермического ледника в условиях Западного Шпицбергена // Лёд и Снег. 2015. Т. 55. № 3. С. 27–37. Ходаков В.Г. Водно-ледовый баланс районов современного и древнего оледенения СССР. М.: Наука, 1978. 196 с. Barrett B.E., Murray T., Clark R. Errors in Radar CMP velocity estimates due to survey geometry, and their implication for ice water content estimation // Journ. of Environmental and Engineering Geophysics. 2007. V. 12. № 1. P. 101–111. Jiscoot H., Murray T., Boyle P. Controls on distribution of surge-type glaciers in Svalbard // Journ. of Glaciology. 2000. V. 46. № 154. P. 218–222. Navarro F.J., Macheret Yu.Ya., Benhumea B. Application of radar and seismic methods for the investigation of temperate glaciers // Journ. of Applied Geophysics. 2005. V. 57. P. 193–211. https://ice-snow.igras.ru/jour/article/view/294 doi:10.15356/2076-6734-2016-2-149-160 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). CC-BY Ice and Snow; Том 56, № 2 (2016); 149-160 Лёд и Снег; Том 56, № 2 (2016); 149-160 2412-3765 2076-6734 10.15356/2076-6734-2016-2 numerical modeling polythermal glacier snow cover Spitsbergen thickness of cold layer математическое моделирование;политермический ледник;снежный покров;толщина холодного слоя;Шпицберген info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion 2016 ftjias https://doi.org/10.15356/2076-6734-2016-2-149-160 https://doi.org/10.15356/2076-6734-2016-2 2022-12-20T13:30:18Z Thickness of the upper cold ice layer in the ablation area of the polythermal glacier Grønfjordbreen (Spitsbergen) was estimated by means of numerical modeling. The results were compared with data of radio-echo sounding of the same glacier obtained in 1979 and 2012. Numerical experiments with changing water content in the lower layer of temperate ice and surface snow cover thickness made possible to compare calculated and modeled cold ice thicknesses and to estimate their changes for 33‑year period caused by regional climate change. According to data of radio-echo sounding, thickness of the cold ice layer decreased, on average, by 34 m. Numerical modeling shown similar results: the cold ice layer became thinner by 31 m and 39 m at altitudes 100–300 a.s.l. under the snow cover thickness of 1 m and 2 m. We explain this by rising of annual mean air temperature by 0,6 °С as compared to data of the nearest meteorological station Barentsburg in the same period. We believe that changes in cold ice layer thickness in polythermal glaciers can be used for estimation of changes in such regional climatic parameter as mean air temperature at different altitudes of the glacier surface in the ablation area. Для политермического ледника Восточный Грёнфьорд на Шпицбергене выполнены численное моделирование толщины верхнего слоя холодного льда в области абляции и сравнение полученных результатов с данными радиозондирования за 1979–2012 гг. Согласно данным радиозондирования, слой холодного льда за 33‑летний период стал тоньше в среднем на 34 м. Численное моделирование показало аналогичные результаты: среднее сокращение слоя холодного льда на высоте 100–300 м над ур. моря составило 31 и 39 м при толщине снежного покрова соответственно 1 и 2 м, что объясняется повышением средней положительной температуры воздуха на 0,6 °С. Article in Journal/Newspaper Barentsburg Spitsbergen Ice and Snow (E-Journal) Barentsburg ENVELOPE(14.212,14.212,78.064,78.064) Ice and Snow 56 2 149 160