science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe ijsbergen echt smelten - en wat dit zou kunnen betekenen voor klimaatverandering

Krediet:Aline Dassel/Pixabay

IJsbergen smelten sneller dan de huidige modellen beschrijven, volgens een nieuwe studie door wiskundigen aan de Universiteit van Sydney. De onderzoekers hebben een nieuw model voorgesteld om de smeltsnelheid van ijsbergen in oceanen nauwkeuriger weer te geven.

hun resultaten, gepubliceerd in Fysieke beoordeling Vloeistoffen , gevolgen hebben voor oceanografen en klimaatwetenschappers.

Hoofdauteur en Ph.D. student Eric Hester zei:"Hoewel ijsbergen slechts een onderdeel zijn van het wereldwijde klimaatsysteem, ons verbeterde model biedt ons een wijzerplaat die we kunnen afstemmen om de realiteit van het veranderende klimaat op aarde beter vast te leggen."

huidige modellen, die zijn opgenomen in de methodologie die wordt gebruikt door het Intergouvernementeel Panel inzake klimaatverandering, neem aan dat ijsbergen uniform smelten in oceaanstromingen. Echter, De heer Hester en collega's hebben aangetoond dat ijsbergen niet uniform smelten en met verschillende snelheden smelten, afhankelijk van hun vorm.

"Ongeveer 70 procent van 's werelds zoet water bevindt zich in de poolijskappen en we weten dat klimaatverandering ervoor zorgt dat deze ijskappen krimpen. " zei meneer Hester, een doctoraatsstudent aan de School voor Wiskunde &Statistiek.

"Een deel van dit ijsverlies komt rechtstreeks van de ijskappen, maar ongeveer de helft van het totale ijsverlies van Groenland en Antarctica gebeurt wanneer ijsbergen smelten in de oceaan, dus het begrijpen van dit proces is belangrijk.

"Ons model laat zien dat ijsbergen sneller smelten dan de huidige modellen aannemen, " hij zei.

Naast het belang ervan om te modelleren hoe ijskappen veranderen, De heer Hester zei dat zijn onderzoek ons ​​zal helpen de impact van ijssmelt op oceaanstromingen beter te begrijpen.

Krediet:Universiteit van Sydney

"Oceaancirculatie is de reden dat Groot-Brittannië niet zo koud is als Alberta, Canada, ondanks het feit dat ze zich op vergelijkbare breedtegraden bevinden, ’ zei meneer Hester.

De Golfstroom die warmer water uit de tropen over de Atlantische Oceaan voert, houdt West-Europa milder dan het anders zou zijn, hij zei.

"Die stroom zou kunnen stoppen als er te veel zoet water tegelijk in het systeem wordt gedumpt, dus het is van cruciaal belang dat we het proces van het smelten van ijsbergen en ijskappen begrijpen."

Waar en wanneer het zoete water vrijkomt, en hoe de oceaan wordt beïnvloed, hangt voor een deel af van de snelheid waarmee ijsbergen smelten.

Co-auteur Dr. Geoffrey Vasil van de Universiteit van Sydney zei:"Eerder werk waarbij ijsbergen werden gebruikt in klimaatsimulaties gebruikten zeer eenvoudige smeltmodellen. We wilden zien hoe nauwkeurig die waren en of we ze konden verbeteren."

De heer Hester zei dat hun modellen - bevestigd in experiment - en de waarnemingen van oceanografen laten zien dat de zijkanten van ijsbergen ongeveer twee keer zo snel smelten als hun basis. Voor ijsbergen die in de oceaan bewegen, smelten aan de voorkant kan drie of vier keer sneller zijn dan wat de oude modellen voorspelden.

"De oude modellen gingen ervan uit dat stilstaande ijsbergen helemaal niet smolten, overwegende dat onze experimenten elke minuut een smeltpunt van ongeveer een millimeter laten zien, ’ zei meneer Hester.

"In ijsbergen die in oceanen bewegen, het smelten op de basis kan tot 30 procent sneller zijn dan bij oude modellen."

Uit het onderzoek blijkt dat de vorm van een ijsberg belangrijk is. Aangezien de zijkanten sneller smelten, brede ijsbergen smelten langzamer maar kleiner, smallere ijsbergen smelten sneller.

"Ons artikel stelt een heel eenvoudig model voor dat rekening houdt met de vorm van een ijsberg, als een prototype voor een verbeterd model van het smelten van ijsbergen, ' zei Dr. Vasil.

Om deze modellen te testen, de onderzoekers ontwikkelden de eerste realistische kleinschalige simulaties van smeltend ijs in zout water.

"We zijn ervan overtuigd dat deze modellering genoeg van de complexiteit vastlegt, zodat we nu een veel betere manier hebben om uit te leggen hoe ijsbergen smelten, ’ zei meneer Hester.

Dr. Vasil, wie is de heer Hester's Ph.D. leidinggevende, zei:"Voordat Eric aan zijn doctoraat begon, bestonden de rekenhulpmiddelen om dit soort systemen te modelleren niet echt.

"Eric nam een ​​heel eenvoudig prototype en zorgde ervoor dat het wonderbaarlijk werkte op het complexe probleem van het smelten van ijs."

Dr. Vasil zei dat deze methoden op veel andere systemen kunnen worden toegepast, inclusief het smelten van gletsjers of het smelten van bevroren, zout zee-ijs.

"Maar daar houdt het niet op. Zijn methoden kunnen ook door astrobiologen worden gebruikt om ijsmanen zoals Enceladus van Saturnus beter te begrijpen, een kandidaat voor het vinden van leven elders in het zonnestelsel."