Model PTAA GMB - PTAA GMB Model

PTAAGMB (Hmotnostní bilance srážek, teplot, oblastí a nadmořské výšky)

Přehled

Model PTAAGMB se používá pro výpočet ledovce hmotnostní bilance, primární indikátor jeho zdraví, a vykresluje změny jeho hmotnostní bilance v čase, aby předpověděl jeho budoucnost.

Model PTAAGMB, který vyvinul v polovině 90. let glaciolog Wendell Tangborn, poskytuje snadnou a spolehlivou alternativu k náročnému úkolu ručního měření ledovců pomocí sněhových jám a ablačních kolíků.

Model PTAAGMB vyžaduje pouze data z pozorování srážek a teploty (PT) z blízkých meteorologických stanic v malých nadmořských výškách a distribuce plošných výšek ledovce (AA).

Hmotnostní bilance ledovce a změna klimatu

Ledovce jsou velmi citlivé na drobné změny klimatu a reagují změnou jejich velikosti a postupem nebo ústupem. Hmotnostní bilance neboli rozdíl mezi akumulací sněhu a ablací sněhu a ledu je zásadní pro zdraví ledovce a jeho přežití. Ledovec Columbia na Aljašce je velký ledovec s přílivem a odlivem, který začal v 70. letech drasticky ustupovat kvůli výkyvům klimatu a začal vypouštět velké množství ledovců do Prince William Sound. Tyto ledovce byly zodpovědné za masivní únik ropy v roce 1989, kdy se jim kapitán ropného tankeru pokusil vyhnout a ztroskotal.[1]

Distribuce nadmořské výšky a výšky

Klíčem k modelu PTAAGMB je rozložení nadmořské výšky na ledovci, což je jednoduše povrch ledovce jako funkce nadmořské výšky. Profil AA je jedinečnou vlastností ledovce, který byl formován tisíce let erozí podloží pod ledovcem. Distribuce nadmořské výšky tedy do ní vložila minulou historii klimatu, která formovala ledovec.

Model PTAAGMB využívá denní hodnoty takových proměnných rovnováhy, jako je nadmořská výška sněhové čáry, nadmořská výška nulové rovnováhy, rovnováha ledovce, tok bilance a poměr akumulační oblasti jsou korelovány v celé ablační sezóně pomocí dvoustupňových polynomiálních regresí k získání nejnižší chyby přizpůsobení. Po dosažení minimální průměrné chyby (nebo maxima R2) se generované zůstatky a další proměnné považují za skutečné. K určení hodnot optimálních koeficientů, které se používají v algoritmech k převodu meteorologických pozorování na akumulaci sněhu a ablaci sněhu a ledu, se používá simplexní optimalizační technika.[2]

Aplikace na ledovce

Model PTAAGMB byl úspěšně použit na řadě ledovců v různých částech světa: ve Spojených státech aljašské ledovce Bering, Gulkana, Lemon Creek, Mendenhall, Wolverine a Wrangell Range; ve státě Washington na jižním kaskádovém ledovci; v Evropě rakouské ledovce Hintereisferner, Kesselwanferner a Vernagt Ferner.

Hmotnostní bilance a odtok Ledovec Langtang v Nepál byla stanovena pomocí modelu PTAAGMB pomocí denních meteorologických pozorování pozorovaných v Káthmándú. Toto je jediný himálajský ledovec, pro který byla vypočítána hmotnostní bilance a odtok.[3]

Výpočet tloušťky ledovce

Další vlastností modelu PTAAGMB je schopnost odhadnout tloušťku ledovce z měření rychlosti toku ledu a hmotnostní bilance.[4] Průměrná tloušťka Ledovec South Cascade bylo zjištěno, že v roce 1965 bylo 83 metrů, na základě měření rychlosti proudění a vyvážení. Měření hloubky vrtu ledovce provedené později přibližně souhlasí s tímto odhadem.

Výpočet hmotnosti, odtoku a přepětí

Hmotnostní bilance, odtok a přepětí Beringův ledovec byly vypočteny pomocí modelu PTAAGMB pomocí pozorování počasí v Cordova a Yakutat, Aljaška. Ztráta objemu ledu měřená pomocí modelu PTAAGMB souhlasí s 0,8% ztráty měřené geodetickou metodou. Odtok z Beringova ledovce (odvozený ze simulované ablace a deště) koreluje se čtyřmi výkyvy ledovce, ke kterým došlo od roku 1951.[5]

Porovnání metod hmotnostní bilance

Porovnání hmotnostní bilance ledovce do roku 2006 glaciologické, hydrologické a metody mapování odhalily, že ledovce interně ukládají významné množství kapalné vody.[6] Skladovaná voda v ledovcích je nyní považována za klíč k pochopení rozpadu Antarktidy a Grónské ledové čepice.

Více informací

Web s výsledky PTAAGMB hlášenými z 9 různých ledovců, z nichž 5 je srovnáváno s dostupnými manuálními měřeními, je k dispozici na www.ptaagmb.com.

Srovnávací graf modelu PTAAGMB vs. manuální měření

Viz také

Reference

  1. ^ Pomocí meteorologických pozorování v malých výškách k výpočtu hmotnostní bilance aljašského ledovce Columbia a jeho vztahu k telení a rychlosti, Tangborn, W, Byrd Polar Research Center Report č. 15, Calving Glaciers Report of a Workshop, 1997, Columbus, OH
  2. ^ Model hmotnostní bilance, který využívá meteorologická pozorování v malých výškách a distribuci plošných výšek ledovce, Tangborn, W., Geografiska Annuler, 81A, 1999.
  3. ^ Hromadná bilance a odtok částečně trosek pokrytého ledovce Langtang, Nepál, Tangborn. W. a Rana, Birbal, Debris Covered Glaciers, Sborník workshopů konaných v Seattlu, WA. USA, září 2000, publikace IAHS č. 264, 2000.
  4. ^ Čistý rozpočet a tok South Cascade Glacier, Washington, Meier, M. a Tangborn, W., Journal of Glaciology, US Geological Survey, 1965.
  5. ^ Hromadná bilance, odtok a rázové vlny Beringova ledovce na Aljašce, Tangbornu, W. Kryosféře, 7, 1-9, 2013
  6. ^ Srovnání hmotnostní bilance ledovce glaciologickými, hydrologickými a mapovacími metodami, South Cascade Glacier, Washington, Tangborn, W, Krimmel, R., Meier, M, Symposium o sněhu a ledu, Proceedings of the Moscow Symposium, srpen 1971: IAHS- AISH, Pub. Č. 104, 1975.

externí odkazy