Gelgit suyu buzul döngüsü - Tidewater glacier cycle
Tidewater buzul çevrimi tipik olarak yüzyıllar boyu davranıştır tidewater buzullar hızlı bir geri çekilme ile önceden sırayla değişen dönemler tekrar oluşur ve stabilite periyotları ile bölünür. Döngüsünün bazı bölümlerinde, gelgit suyu buzulları iklim değişikliğine karşı nispeten duyarsızdır .
Gelgit suyu buzullarının buzağılanma oranı
İklim, tüm buzulların davranışını etkileyen ana faktör iken, gelgit suyu buzullarının buzağılanmasını ( buzdağı üreten) ek faktörler etkiler . Bu buzullar, buzulun büyük parçalarının buz cephesinden buzdağları olarak kırılması ve ayrılması veya buzağılanması ile okyanus arayüzünde aniden sona erer .
İklim değişikliği, bir buzulun denge hattı yüksekliğinde (ELA) bir kaymaya neden olur. Bu, bir buzul üzerindeki hayali çizgidir; üzerinde karın, alabora olduğundan daha hızlı biriktiği ve altında durum bunun tam tersidir. Bu irtifa kayması, sırayla, terminalin yeni bir sabit durum pozisyonuna doğru geri çekilmesini veya ilerlemesini sağlar. Bununla birlikte, buzağılama buzulları için terminus davranışındaki bu değişiklik, aynı zamanda, fiyort geometrisinde ortaya çıkan değişikliklerin bir fonksiyonudur ve pozisyon değiştikçe buzul terminusundaki buzağılama hızı.
Buzulları buzağılayan buzullar, uzunlukları boyunca hız değişimlerinde karada son bulan buzullardan farklıdır. Kara sonlandırıcı buzul hızları, son noktaya yaklaştıkça azalmaktadır. Buzulların buzağılanması terminalde hızlanır. Terminalin yakınında azalan bir hız, buzulun iklime tepkisini yavaşlatır. Ön taraftaki hızlanan hız, buzulların iklim veya buzul dinamik değişikliklerine tepki verme hızını artırır. Bu Svalbard , Patagonya ve Alaska'da görülmektedir . Bir buzağılama buzulunun, buzağılamadan kaynaklanan bu yüksek kaybı dengelemek için, karaya son veren bir buzuldan daha fazla birikim alanına ihtiyacı vardır.
Buzağılama hızı büyük ölçüde suyun derinliği ve buzağılama cephesindeki buzul hızı tarafından kontrol edilir. Buzağılama işlemi, buzulların önündeki kuvvetlerde hızı artıran bir dengesizlik sağlar. Buzul cephesindeki suyun derinliği, buzağılama hızının tahmin edilmesini sağlayan basit bir ölçüdür, ancak önemli olan belirli fiziksel özellik olan cephedeki buzulun yüzdürme miktarıdır.
Buzul ucundaki su derinliği, bir gelgit suyu buzulunun buzağılanmasını tahmin etmede anahtar değişkendir. Alaska'nın ılıman buzullarında özellikle hızlı olan buzul topraklama hattındaki enkaz akışı ve tortu geri dönüşümü, son dalgalanmalar üzerinde ikinci dereceden bir kontrol görevi görerek bu derinliği değiştirebilir. Bu etki, bir buzulun, uç noktası derin sularda geri çekilirken veya ilerlerken iklime duyarsız kalmasına katkıda bulunur.
Austin Post, buzağılama sınırındaki su derinliğinin buzdağının buzağılama oranını güçlü bir şekilde etkilediğini öne süren ilk kişilerden biriydi. Morainal bir sığlık üzerinde sonlanan buzullar genellikle sabittir, ancak bir buzul, buz cephesi geri çekildikçe derinleşen suya geri çekildiğinde, buzağılama hızı hızla artar ve terminalin şiddetli bir şekilde geri çekilmesine neden olur. 13 Alaska gelgit suyu buzağılama buzullarından toplanan verileri kullanarak, Brown ve ark. (1982), buzağılama hızı ve su derinliği arasında aşağıdaki ilişkiyi türetmiştir: , burada ortalama buzağılama hızı ( m ⋅ a -1 ), bir buzağılama katsayısıdır (27.1±2 a -1 ), buzul önündeki ortalama su derinliğidir (m) ve bir sabittir (0 m⋅a -1 ). Pelto ve Warren (1991), daha uzun zaman periyotlarında gözlemlenen gelgit suyu buzulları ile benzer bir buzağılama ilişkisi bulmuş ve buzağılama oranı, Brown ve diğerleri tarafından belirtilen esas olarak yaz oranlarına göre biraz azalmıştır. (1982).
Tatlı suda sonlanan buzullar için de buzağılama önemli bir ablasyon şeklidir . Funk ve Röthlisberger, göllere açılan altı buzulun analizine dayanarak buzağılama hızı ve su derinliği arasında bir ilişki belirledi. Gelgit suyu buzağılama buzulları için geliştirilen aynı temel buzağılama ilişkisinin tatlı su buzağılama buzulları için de geçerli olduğunu, sadece buzağılama katsayılarının gelgit suyu buzullarının %10'unun buzağılama oranlarına yol açtığını buldular.
Gelgit suyu buzul evreleri
Alaska gelgit suyu buzağılama buzullarına ilişkin gözlemler, Austin Post'u gelgit suyu buzağılama buzulunun ilerleme/geri çekilme döngüsünü tanımlamaya sevk etti: (1) ilerleme, (2) kararlı-uzamış, (3) büyük ölçüde geri çekilme veya (4) kararlı-geri çekilmiş. Aşağıda, Post tarafından türetilen gelgit suyu buzul döngüsünün ayrıntılı bir incelemesi yer almaktadır ve sayısız örnekle bu döngü, büyük buz tabakalarından veya kutup buzullarından çıkış buzullarına değil, Alaska'daki ılıman gelgit suyu buzullarının gözlemlerine dayanmaktadır.
Birikim alanı oranı bir buzul, AAR, yaz erime sezonunun sonunda bir karla kaplı birikim zonu olan bir buzul yüzdesidir. Büyük Alaska buzulları için bu yüzde, buzağılamayan buzullar için 60 ila 70, orta derecede buzağılayan buzullar için 70-80 ve çok yüksek buzağılama oranı buzullar için 90'a kadardır. Pelto (1987) ve Viens (1995), Alaska gelgit suyu buzağılama buzulları için birikim alanı oranı (AAR) verilerini kullanarak, iklimin ilerlemenin çoğu sırasında buzağılama buzullarının ilerleme/geri çekilme döngüsü üzerinde birinci dereceden bir kontrol görevi gördüğünü gösteren modeller üretti. geri çekilme döngüsü, ancak iklime duyarsız dönemler de var. Pelto (1987), 90 Alaska buzulunun son davranışını inceledi ve 90'ın tamamının son davranışının AAR ve buzağılama oranına dayalı olarak doğru bir şekilde tahmin edildiğini buldu.
ilerleme
Gelgit suyu buzul döngüsünün sonunda kararlı geri çekilmiş pozisyonda başlarsak, buzul orta derecede buzağılama hızına ve 70'in üzerinde yüksek bir AAR'ye sahip olacaktır. Buzul , buzağılama oranını daha da azaltan bir son çökelti sürüsü oluşturacaktır . Bu, buzul kütle dengesini iyileştirecek ve bu değişiklik nedeniyle buzul ilerlemeye başlayabilir veya artan kar yağışı veya azalan kar erimesi nedeniyle uçtaki buz akışındaki artış. İlerleme ilerledikçe, son sığlık buzulun önüne itilecek ve buzağılama oranını düşük tutarak inşa etmeye devam edecek. Taku Buzulu gibi çoğu buzul söz konusu olduğunda , buzul sonunda suyun üzerinde bir uç sürüsü inşa edecek ve buzağılama esasen duracaktır. Bu, buzuldaki bu buz kaybını ortadan kaldıracak ve buzul ilerlemeye devam edebilir. Taku Glacier ve Hubbard Glacier , döngünün bu aşamasında olmuştur. 120 yıldır ilerleyen Taku Buzulu artık buzağı yapmıyor. Hubbard Glacier'in hala bir buzağılama cephesi var. Buzul daha sonra AAR 60 ile 70 arasında olana ve buzağılanmayan buzulun dengesi sağlanana kadar genişleyecektir. Buzul, uç sürüsü buzağılamayı sınırladığı zaman, AAR'si oldukça yüksek olduğu için ilerleme sırasında iklime çok duyarlı değildir.
kararlı-genişletilmiş
Maksimum uzatılmış konumda buzul bir kez daha değişen iklime duyarlıdır. Brady Glacier ve Baird Glacier , şu anda bu noktada buzulların örnekleridir. Brady Glacier, bölgedeki daha sıcak koşullara eşlik eden daha yüksek denge hattı irtifaları nedeniyle son yirmi yılda inceliyor ve ikincil terminalleri geri çekilmeye başladı. Bir buzul bir süre bu pozisyonda kalabilir, en azından Brady Glacier örneğinde bir yüzyıl. Genellikle, sürüden geri çekilme başlamadan önce önemli bir incelme meydana gelir. Bu, Amerika Birleşik Devletleri Jeolojik Araştırması (USGS) tarafından 1980'de Columbia Buzulu'nun uç noktasından geri çekildiğini tahmin etmesine izin verdi . Buzul, 20. yüzyılın tamamı boyunca bu sürüde kalmıştı. USGS, Alaska Boru Hattı'ndan ham petrol ihracatı limanı olan Valdez, Alaska'ya yakınlığı nedeniyle buzulları izliyordu . Bir noktada kütle dengesindeki bir düşüş, sürüden daha derin sulara geri çekilmeyi tetikleyecek ve bu noktada buzağılama gerçekleşecek. Son zamanlardaki incelmeye dayanarak Brady Glacier'in geri çekilmeye başlamaya hazır olduğu öne sürüldü.
büyük ölçüde geri çekiliyor
Buzul, ilerleme sırasında buzul tarafından henüz temizlenen daha derin fiyorta doğru geri çekilirken, buzağılama oranı artacaktır. Buzul sürüden çekildikçe su derinliği başlangıçta artar, bu da her daha hızlı buzul akışına, buzağılamaya ve geri çekilmesine neden olur. Bir buzul, bu buzağılama inzivası sırasında iklime nispeten duyarsızdır. Ancak, söz konusu San Rafael Buzulu , Şili peşin (1990-1997) için, geri çekilme (1945-1990) bir anahtar kaydedildi. Bu geri çekilmenin güncel örnekleri Columbia Glacier ve Guyot Glacier'dir . Bunun en yakın tarihli örneği, Alaska'daki Glacier Bay ve Icy Bay buzullarının bu süreç yoluyla hızla geri çekilmesidir. Muir Glacier , 1886'dan 1968'e kadar tüm zaman boyunca kapsamlı buzağılama içeren 33 km geri çekildi . 1890-1892'de geri çekilmesini kısa bir süreliğine tersine çevirdi. 1968'de Muir Buzulu hala 27 km uzunluğundaydı, 1886'daki uzunluğunun yarısından daha azdı. Geri çekilme 2001 yılına kadar 6,5 km daha devam etti. Bugün, buzul fiyortunun başına yakın ve minimum buzağılama ile buzul stabil olabilir bu geri çekilmiş konumda.
En güncel örnek, Columbia Glacier'in Birleşik Devletler Jeolojik Araştırması çalışmasıyla gösterilmiştir. Bunlar Columbia buzul ortalama Buzağılama oranı 3 km yükselmiştir kaydetti 3 ⋅a -1 4 km 1983 ikinci yarısında 3 ⋅a -1 1984 ilk dokuz ay boyunca bu hızı ölçülmüştür dört kat daha fazla idi Buzul akışı, yani buzun denize doğru hareketi de arttı, buzdağlarının parçalanıp dışarı atılmasına ayak uyduramadı. Bunun yerine hızdaki artış, her zamankinden daha hızlı olan konveyörü buzdağı üretimi için son noktaya besliyor gibiydi. Bu, USGS'yi buzulun stabilize olmadan önce 32 km geri çekileceğini tahmin etmeye sevk etti. 2006 yılına kadar 16 km geri çekildi. Su derin kalıyor ve buzağılama oranı ve buzul hızı çok yüksek, bu da geri çekilmenin devam edeceğini gösteriyor. Bu noktada, tıpkı ayarlanabilir oranlı bir ipotekte balon ödemeye sahip olmak gibi, buzul da bakiyesinin yepyeni bir kısmını buzdağları aracılığıyla ödemek zorundadır. Buzul, buzağılama süreciyle akış arttıkça hızlanır; bu, buzdağlarının buzuldan ihracatını arttırır. Büyük buzağılama inzivaları, buzun incelmesine neden olan ısınma koşulları tarafından başlatılır. Ortaya çıkan yeni bir denge koşullarına geri çekilme, bir sonraki ilerleme aşamasında geri kazanılacağından çok daha kapsamlı olabilir. Buna güzel bir örnek Muir Glacier'dir.
Glacier Bay'in yanında, Icy Bay en kapsamlı inzivaya sahipti. 20. yüzyılın başında, kıyı şeridi neredeyse düzdü ve körfez yoktu. Körfezin girişi, buzdağlarını doğrudan Alaska Körfezi'ne buzağılayan bir gelgit suyu buzul yüzüyle doluydu. Bir asır sonra buzul geri çekilmesi, 30 milden daha uzun çok kollu bir körfez açtı. Gelgit suyu buzulu üç bağımsız buzul, Yahtse, Tsaa ve Guyot Buzulu'na ayrılmıştır. Şu anda geri çekilme aşamasında olan diğer buzul örnekleri, 1961'den 2005'e kadar sırasıyla 2,1 ve 2,3 km geri çekilen Alaska'daki Güney Sawyer ve Sawyer Buzullarıdır.
Patagonya'da hızla geri çekilen bir buzul örneği, Pasifik Okyanusu'ndaki Baja Jorge Montt'a akan Jorge Montt Buzuludur. Buzulun 1975'ten 2000'e kadar düşük kotlarda buz incelmesi, en düşük kotlarda 18 m⋅a -1'e ulaştı . Bu 25 yılda buzul buzağılama cephesi, hızlı incelmenin bir sonucu olarak 8.5 km'lik büyük bir geri çekilme yaşadı [1] .
kararlı-geri çekilmiş
Bir noktada buzul, fiyortun daralması veya sığlaşması nedeniyle buzağılamanın azaldığı ve buzulun AAR'sinin 100'e yakın olduğu bir sabitleme noktasına ulaşır. Bu, LeConte Glacier ve Yathse Glacier'de meydana geliyor . Le Conte Glacier şu anda 90'lık bir AAR'ye sahip, geri çekilmiş bir konumda ve bir terminal sürüsü inşa ettikten sonra ilerleyecek gibi görünüyor. Buzağılama oranındaki düşüş, buzulun dengeyi yeniden kurmasını sağlar.
Gelgit suyu buzul davranışı örnekleri
Taku Buzulu
Taku Buzulu bu döngünün güzel bir örneğini sunar. 1750'ye yakın maksimum sınırlarındaydı. Bu noktada Taku Girişini kapatmıştı . Daha sonra buzağılama inzivası başladı. Zamanla John Muir 1890 yılında buzul gördüm, o fiyort önünde derin su ile, daralmış bir yerde, minimum ölçüde yakındı. 1900 civarında, 90 AAR'si Taku Buzulu'nun ilerlemeye başlamasına yol açtı, aynı zamanda kalan Juneau Icefield buzulları gerilemeye devam etti. Bu ilerleme 88 m⋅a -1 hızında devam etti , 1900'deki minimumdan 1948'e kadar 5,3 km ilerledi, tüm bu süre boyunca inşa edildi ve daha sonra buzağı yüzünün altındaki önemli bir taşkın ovaya çıktı . 1948'den sonra, şimdi buzağılamayan Taku Buzulu, sadece biraz azaltılmış bir AAR'ye sahipti (86 ve 63). Bu, azaltılmış 37 m⋅a -1 oranında 1,5 km daha ilerleme sağladı . 1990'da Taku Buzulu'nun AAR'si, Pelto ve Miller'ın Taku Buzulu'nun 20. yüzyılın kalan on yılında ilerlemeye devam edeceği sonucuna varmalarını sağlayacak kadar yüksekti. 1986'dan 2005'e kadar, buzuldaki denge hattı yüksekliği, AAR'nin yaklaşık 72'ye düşmesine neden olan önemli bir son kayma olmadan yükseldi. Pelto ve Miller, 1970'den beri ilerleme hızındaki mevcut azalmanın, yanal olarak genişleyen terminal lobuna atfedilebileceği sonucuna vardı Taku Buzulu'nun 1900'den bu yana ilerlemesinin arkasındaki birincil gücün, azalan kütle dengesinin aksine, pozitif kütle dengesine bağlı olduğu. Son zamanlardaki pozitif kütle dengesi eksikliği, devam ederse, geri çekilmeyi eninde sonunda yavaşlatacaktır.
İklim değişikliğinin etkileri
Gelgit suyu buzullarının boyutu, gelgit suyu buzul döngüsünün birkaç yüz yıl uzunluğunda olduğu kadardır. Gelgit suyu buzulları, döngüsünün ilerleyen ve büyük ölçüde geri çekilen evreleri sırasında iklime duyarlı değildir. Aynı bölgede, gelgit suyu buzağılayan buzullar arasında farklı son yanıtlar gözlenir, ancak karada son bulan buzullar gözlenmez. Bu, Juneau Buz Alanı'ndaki 17 büyük buzul , 5'i 1948'den beri 500 m'den fazla geri çekilmiş, 11'i 1000 m'den fazla geri çekilmiş ve bir buzul Taku'nun ilerlemiş olmasıyla örneklenmektedir . Bu fark, Taku Buzulu'nun son 60 yılda iklim değişikliğine karşı duyarsız olmasına neden olan gelgit suyu buzul döngüsünün son davranışı üzerindeki benzersiz etkileri vurgulamaktadır. Aynı zamanda, hem Patagonya hem de Alaska'da, önemli bir süre boyunca ilerlemiş gelgit suyu buzulları, hızlı bir geri çekilme geçiren gelgit suyu buzulları ve istikrarlı gelgit suyu buzulları vardır.
Referanslar
Dipnotlar
diğer referanslar
- Viens, R. 2001. Stikine Buz Alanının Güneybatı Kenarı Boyunca Geç Holosen İklim Değişikliği ve Buzul Dalgalanmaları , U. ALASKA, U. Washington Doktora tezi. [2]
- Posta, A.; Motyka, RJ (1995). "Taku ve Le Conte buzulları, Alaska: Geç Holosen asenkron ilerlemelerin ve geri çekilmelerin buzağılama hızı kontrolü". Fiziki Coğrafya . 16 : 59-82. doi : 10.1080/02723646.1995.10642543 .