Observatorio de I+D+i UPM

Memorias de investigación
Communications at congresses:
Un modelo tridimensional de producción de icebergs: experimentos numéricos en el glaciar Johnsons, Isla Livingston, Antártida.
Year:2009
Research Areas
  • Geophysics
Information
Abstract
La mayor parte de las leyes de producción de icebergs que se utilizan en la literatura están basadas en dos aproximaciones. Una de ellas considera que la tasa de producción de icebergs depende linealmente de la profundidad de agua en el frente glaciar, obteniéndose la ley lineal específica de cada caso mediante ajustes a observaciones de campo. El principal problema de esta aproximación es que las relaciones empíricas entre profundidad de agua y tasa de producción de icebergs varían ampliamente de un glaciar a otro, y también varían con el tiempo, lo que las hace no adecuadas para su uso con modelos evolutivos de dinámica glaciar. En la segunda aproximación, original de van der Veen y más tarde modificada por Vieli, el criterio de producción de icebergs viene dado por la altura sobre el nivel de flotación. Su mayor desventaja es que no permite la formación de lenguas glaciares flotantes, restringiendo su aplicación a glaciares con frentes con terminación en mar pero no flotantes. En nuestra opinión, el criterio de producción de icebergs propuesto por Benn at al. en 2007 ha supuesto un notable avance en esta materia. Este criterio considera que el mecanismo fundamental de la producción de icebergs es la propagación hacia debajo de las grietas superficiales, desarrolladas en la proximidad del frente como consecuencia del régimen de tensiones extensivas. La profundidad de las grietas se calcula, siguiendo a Nye, considerando que su base está a la profundidad a la que se igualan la tensión longitudinal extensiva que tiende a abrir la grieta y la tensión de cierre resultante de la presión del hielo suprayacente. El iceberg se produce cuando la grieta alcanza el nivel del mar. La posición del frente glaciar queda, pues, determinada, por la posición en la cual la profundidad de la grieta se iguala con la altura de la porción del glaciar por encima del nivel del mar. El criterio de producción de icebergs de Benn está, por lo tanto, basado en sólidos principios físicos, permite el desarrollo de lenguas glaciares flotantes y puede ser utilizado en modelos evolutivos de dinámica glaciar. Las principales limitaciones de sus aplicaciones publicadas hasta ahora son su carácter bidimensional y la excesiva simplicidad de los modelos dinámicos empleados (tensión gobernante contrarrestada únicamente por arrastre basal, únicamente por arrastre lateral, o por una combinación de ambos; es decir, no se considera la existencia de gradientes de tensiones longitudinales). Hemos desarrollado una extensión tridimensional del criterio de Benn que resuelve el sistema de Stokes completo de la dinámica glaciar y que proporciona, en consecuencia, una representación realista del gradiente de velocidades que produce las grietas transversales. Hemos aplicado este modelo al glaciar Johnsons, en Isla Livingston (Antártica), cuyo frente glaciar termina en mar pero no flota. Los resultados, todavía preliminares, muestran que, si consideramos la presencia de un cierto volumen de agua de fusión en las grietas, las predicciones del modelo se ajustan bastante bien a las observaciones. No obstante, se requieren mejoras en la representación del agua basal, que constituye un elemento clave de la ley de deslizamiento del glaciar sobre su lecho.
International
No
Congress
Congreso de Métodos Numéricos en Ingeniería 2009.
960
Place
Barcelona
Reviewers
Si
ISBN/ISSN
978-84-96736-66-5
Start Date
29/06/2009
End Date
02/07/2009
From page
1
To page
20
Congreso de Métodos Numéricos en Ingeniería 2009. Barcelona,SEMNI.
Participants
  • Autor: Francisco Jose Navarro Valero (UPM)
  • Autor: Jaime Otero Garcia (UPM)
  • Autor: Maria Luisa Cuadrado Ebrero (UPM)
  • Autor: Maria Isabel de Corcuera Labrado (UPM)
Research Group, Departaments and Institutes related
  • Creador: Grupo de Investigación: Grupo de Simulación Numérica en Ciencias e Ingeniería
  • Departamento: Matemática Aplicada a las Tecnologías de la Información
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