Röda polygoner visar de 140 marinterminerande glaciärer som analyserats. Jakobshavn Isbræ, Kangerdlugssuaq Glacier och Helheim Glacier är inringade i blått. Upphovsman:University of Kansas
En nyss publicerad uppsats i Vetenskap ändrar formeln forskare bör använda när de uppskattar hastigheten på enorma isdukar i Grönland och Antarktis som rinner ut i havet och driver stigande havsnivåer runt om i världen.
Förändringen i formeln för att förutsäga isflöde-eller basal glidning-minskar "den största osäkerheten" när det gäller att förutsäga framtida havsnivåhöjningar. Det föranleddes genom att analysera data från 140 glaciärer i Grönland.
University of Kansas forskare Leigh Stearns, docent i geologi och forskare vid Center for Remote Sensing of Ice Sheets, och Cornelis van der Veen, professor i geografi, upptäckte friktion - eller "basalt drag" - mellan isskivor och den hårda sängen under har ingen inverkan på hur snabbt glaciärer flyter.
Detta fynd kastar ut en uppfattning som har färgat uppskattningar av glaciärhastighet i årtionden.
"Basal glidning är en av de viktigaste sakerna vi försöker mäta inom glaciologi och en av de svåraste att mäta, "sa Stearns." Vårt papper säger att den parameter som används mest i ismodeller är felaktig - Weertman -modellen - utvecklad på 1950 -talet baserat på en teoretisk ram om hur snabbt isen rör sig vid sängen är baserad på friktion och mängden vatten vid sängen. Vi säger att friktion inte spelar någon roll. "
Rymlig fördelning av glidparametern. Kartplan och profilfördelning av den glidande parametern över (A) Jakobshavn Isbræ, (B) Kangerdlugssuaq Glacier och (C) Helheim Glacier. Glidparametern visas bara över regioner där basal glidning dominerar och beräknas med hjälp av istjocklek och ishastighetsdata för 2014. Kredit:KU.
Istället, KU -forskarna fann subglacialt vattentryck, vattentrycket mellan botten av inlandsisen och den hårda sängen under, styr hastigheten på isflödet.
En del av deras arbete inkluderade en analys av decennier gamla studier av vattentryck under bergsglaciärer, som "i stort sett har förbises av det glaciologiska samhället." Stearns och van der Veen parade ihop resultaten från bergglaciären med de senaste observationerna av ythastigheten från utloppsglaciärerna i Grönland.
"Vi kan beräkna friktionen vid glaciärbädden genom att undersöka rumsmönster för ythastighet. Överraskande nog, vi fann att de två inte alls är korrelerade. Trycket är annorlunda och mycket svårare att mäta. Vi vet vad trycket vid terminalen är eftersom glaciären flyter dit, och vi kan beräkna uppströmningstryck baserat på istjocklek. Det är inte en perfekt uppskattning, men det ger oss en bra första approximation. Om vi kunde, vi skulle gärna lägga borrhål i alla 140 glaciärer runt Grönland och mäta vattentrycket direkt, men det är inte praktiskt. "
Stearns och van der Veen fann att sambandet mellan undertryck i vattnet i Grönlands utloppsglaciärer uppmättes med mätningar från bergsglaciären på 1980 -talet, vilket innebär att processerna för glidande variationer är också liknande.
"Den förenklade glidrelationen kan på ett lämpligt sätt återge rumsmönster för ishastighet, "sa KU -forskarna." Detta står i skarp kontrast till nuvarande modelleringsteknik, vilket innebär att justera glidparametern för att matcha observerade hastigheter. "
"Modeller som används för att förutsäga förändringar i havsnivån är inexakta eftersom vi inte direkt kan mäta processer som händer vid sängen, "Stearns sa." Nuvarande modeller som använder Weertman -lösningar kräver justering för att matcha observationer. Det är ett ofullkomligt sätt att göra det som måste göras för att komma med uppskattningar. Den har många knoppar. Med denna nya parameter, Vi försöker minska mängden tuning som behövs. "
Även om "folk väntade på att någon skulle utmana Weertman, människor visste att det behövde förbättras, "Stearns sa att hon oroade sig för att orsaka upprördhet med forskare som hade förlitat sig på den äldre modellen för tidigare forskning.
Huvudförfattare Leigh Stearns från University of Kansas. Upphovsman:University of Kansas
"Jag var lite nervös, "sa hon." Jag var orolig eftersom det förnekar vad folk har använt ett tag. Det ifrågasätter modellen de använder. Men reaktionen har varit positiv hittills. Människor har uppmuntrat till ett nytt systematiskt tillvägagångssätt för en glidande lag. "
Stearns har för mycket ödmjukhet för att kalla sin nya formel "Stearns -modellen, "även om det förbättrar och ersätter den mindre exakta" Weertman -modellen, "uppkallad efter forskaren som utformade det.
Hon betonade att hennes reviderade formel är en del av den självkorrigerande karaktären av vetenskaplig undersökning och borde inte tvivla på klimatvetenskap eller den obönhörliga stigningen av havsnivån runt om i världen när mer is från Grönland och Antarktis smälter i havet.
"Jag hoppas att det hjälper människor att tro på våra prognoser, "sa hon." Detta baseras mer på fysiska processer och mindre på saker som du måste ställa in av någon anledning. Allt som förbättrar hur vi modellerar isar i framtiden är bra - hur reagerar inlandsisar på klimatförändringar? Med dessa modellförbättringar, vi kommer ett steg närmare en riktigt exakt förståelse. "