4.5. Таяние-намерзание
под ледниковыми покровами
по данным численного моделирования
4.5.1. Антарктида
Был предпринят ряд попыток оценить температурные условия на ложе леднико-
вого покрова Антарктиды. Одна из самых ранних оценок в 1961 г. показала (Зоти-
ков, 2010), что ложе на значительной площади Антарктиды, включая районы стан-
ций Восток, Бэрд и Амундсен-Скотт, находится при температуре плавления. Хотя
физика процесса донного таяния была уже достаточно хорошо известна, только ис-
пользование данных спутниковой альтиметрии позволило детально картировать то-
пографию поверхности, а широкое применение радиолокационных методов — полу-
чать обширные и точные данные о толщине льда, высотах ложа, что, в свою очередь,
дало возможность лучше оценивать условия на ложе ледникового покрова Антарк-
тиды (РоПагф её а!., 2005; Зтерег! е{ а!., 2005; Ниубгес\5, 2006).
В частности, по данным численного моделирования (Нуишбгес\!$, 1990; Зтеретё
ег а!., 2005) предполагается, что хотя температура льда вблизи точки таяния может
иметь место под большей частью ледникового покрова Антарктиды (рис. 4.39, а,
6), существование слоя воды на ложе вероятно на меньшей его площади и под ле-
дяными потоками и выводными ледниками толщина этого слоя может быть макси-
мальной (рис. 4 39, в). В районы с подледным таянием попадают большинство под-
ледниковых озер, обнаруженных по данным радиозондирования, а также быстро
движущиеся ледяные потоки и выводные ледники с высокими поверхностными и
балансовыми скоростями, достигающими соответственно 1000 и 250 м/год, и, следо-
вательно, именно в этих районах могут происходить наиболее заметные изменения
высоты поверхности и расхода льда.
Однако температуры на ложе сильно зависят от геотермического потока тепла
(Райуп, 2010). Для учета его пространственных изменений при численном модели-
ровании важным дополнительным источником данных об условиях на ложе слу-
жат немногочисленные пока измерения температуры в глубоких скважинах и све-
дения о распределении подледниковых озер, у поверхности которых лед априори
находится при температуре таяния при соответствующем давлении.
Используя в качестве реперов известное на 1996 г. по данным аэрорадиозонди-
рования положение 77 подледниковых озер, с применением одномерной модели
переноса тепла были вычислены температуры на ложе Восточной Антарктиды
(Зтесег!, Ооууйезвуе!, 1996) (рис. 4.40).
Вариации в вычисленных температурах ниже точки таяния обусловлены либо
принятой в модели постоянной величиной геотермического потока (54 мВт/м”), либо
неучетом моделью тепла от внутренней деформации льда и базального трения. При
принятом потоке геотермического тепла лед у поверхности свыше 70% известных
подледниковых озер находится при температуре таяния.
В недавней работе (Рануп, 2010) для вычисления полей температуры в ледни-
ковом покрове Антарктиды была применена трехмерная объединенная модель
ледниковый покров-ледяной поток, использующая базы данных высокого разре-
шения по топографии поверхности и ложа, поверхностной температуре, скорости
345