Kredit:Aline Dassel/Pixabay
Isberg smälter snabbare än vad nuvarande modeller beskriver, enligt en ny studie av matematiker vid University of Sydney. Forskarna har föreslagit en ny modell för att mer exakt representera smälthastigheten för isberg i haven.
Deras resultat, publicerad i Fysiska granskningsvätskor , få konsekvenser för oceanografer och klimatforskare.
Huvudförfattare och Ph.D. Student Eric Hester sa:"Medan isberg bara är en del av det globala klimatsystemet, vår förbättrade modell ger oss en urtavla som vi kan ställa in för att bättre fånga verkligheten av jordens föränderliga klimat."
Nuvarande modeller, som ingår i den metod som används av den mellanstatliga panelen för klimatförändringar, anta att isberg smälter jämnt i havsströmmar. Dock, Herr Hester och kollegor har visat att isberg inte smälter jämnt och smälter med olika hastighet beroende på deras form.
"Omkring 70 procent av världens sötvatten finns i polarisarna och vi vet att klimatförändringarna får dessa inlandsisar att krympa, sade herr Hester, en doktorand vid Högskolan för matematik &statistik.
"En del av denna isförlust är direkt från inlandsisen, men ungefär hälften av den totala isförlusten från Grönland och Antarktis sker när isberg smälter i havet, så det är viktigt att förstå denna process.
"Vår modell visar att isberg smälter i snabbare takt än vad nuvarande modeller antar, " han sa.
Förutom dess betydelse för att modellera hur inlandsisar förändras, Herr Hester sa att hans forskning kommer att hjälpa oss att bättre förstå effekten av issmältning på havsströmmar.
"Havscirkulationen är anledningen till att Storbritannien inte är så kallt som Alberta, Kanada, trots att de ligger på liknande breddgrader, sa herr Hester.
Golfströmmen som tar varmare vatten från tropikerna över Atlanten håller Västeuropa mildare än den annars skulle vara, han sa.
"Den strömmen kan stängas av om för mycket sötvatten dumpas i systemet på en gång, så det är viktigt att vi förstår processen för isberg och inlandssmältning."
Var och när sötvattnet släpps ut, och hur havet påverkas, beror delvis på den hastighet med vilken isberg smälter.
Medförfattaren Dr. Geoffrey Vasil från University of Sydney sa:"Tidigare arbete med att införliva isberg i klimatsimuleringar använde mycket enkla smältningsmodeller. Vi ville se hur exakta de var och om vi kunde förbättra dem."
Herr Hester sa att deras modeller – bekräftade i experiment – och observationer från oceanografer visar att isbergens sidor smälter ungefär dubbelt så snabbt som deras bas. För isberg som rör sig i havet, smältning vid fronten kan vara tre eller fyra gånger snabbare än vad de gamla modellerna förutspådde.
"De gamla modellerna antog att stationära isberg inte smälte alls, medan våra experiment visar en smältning av ungefär en millimeter varje minut, sa herr Hester.
"I isberg som rör sig i haven, smältningen på basen kan vara upp till 30 procent snabbare än i gamla modeller."
Forskningen visar att isbergsformen är viktig. Med tanke på att sidorna smälter snabbare, breda isberg smälter långsammare men mindre, smalare isberg smälter snabbare.
"Vårt papper föreslår en mycket enkel modell som tar hänsyn till isbergsformen, som en prototyp för en förbättrad modell av isbergssmältning, " sa Dr. Vasil.
För att testa dessa modeller, forskarna utvecklade de första realistiska småskaliga simuleringarna av smältande is i saltvatten.
"Vi är övertygade om att denna modellering fångar tillräckligt mycket av komplexiteten så att vi nu har ett mycket bättre sätt att förklara hur isberg smälter, sa herr Hester.
Dr. Vasil, vem är Mr Hesters Ph.D. handledare, sa:"Innan Eric började sin doktorsexamen fanns inte riktigt beräkningsverktygen för att modellera den här typen av system.
"Eric tog en mycket enkel prototyp och fick den att fungera fantastiskt på det komplexa issmältningsproblemet."
Dr. Vasil sa att dessa metoder kan tillämpas på många andra system, inklusive glaciärer som smälter eller smältning av frusna, salthaltig havsis.
"Men det slutar inte där. Hans metoder kan också användas av astrobiologer för att bättre förstå ismånar som Saturnus Enceladus, en kandidat för att hitta liv någon annanstans i solsystemet."