ePIC

Variability of the recent accumulation rate in coastal Dronning Maud Land, Antarcica

Edit Item Edit Item

General Information:

Citation:
Anschütz, H. (2006): Variability of the recent accumulation rate in coastal Dronning Maud Land, Antarcica , PhD thesis, Universität Bremen.
Cite this page as:
Contact Email:
Download:

[img]
Preview
PDF (Fulltext)
Ans2006g.pdf

Download (13Mb) | Preview
Cite this document as:
Supplementary Information:

Abstract:

Im Hinblick auf mögliche zukünftige Änderungen des Meeresspiegels sind Untersuchungen der Oberflächenmassenbilanz der polaren Eisschilde zu einem zentralen Punkt glaziologischer Forschung geworden. Dennoch ist die Massenbilanz des antarktischen Eisschildes nicht hinreichend genau bekannt, wodurch sich große Unsicherheiten in der Abschätzung des Meeresspiegelanstiegs im 21. Jahrhundert ergeben. Die vorliegende Arbeit leistet einen wichtigen Beitrag durch die Analyse neuer Daten von Schneeakkumulation und stellt neue Erkenntnisse über lokale Effekte vor, die die Akkumulationsverteilung beeinflussen. Ziel der Arbeit ist es, ein umfassendes Bild der räumlichen Verteilung der Akkumulation auf der Skala von einigen zehn Kilometern zu erhalten, sowie von zeitlichen Variationen sowohl auf jährlicher als auch auf dekadischer Skala. Zu diesem Zwecke wurden Profile mit einem hochfrequenten Bodenradar gemessen und flache Firnkerne erbohrt. Das Untersuchungsgebiet konzentriert sich aufdie gegründeten Küstengebiete des Dronning Maud Landes in der Ostantarktis, die zugleich im Mittelpunkt neuer Satellitenmissionen stehen. Gerade die Küstengebiete reagieren empfindlich auf globale Klimaveränderungen, jedoch ist ihre Akkumulationsrate auf lokaler und regionaler Skala bislang nicht sehr gut durch globale Zirkulationsmodelle oder regionale Klimamodelle repräsentiert. Daher sind Feldmessungen der Akkumulation von entscheidender Bedeutung.Die Akkumulationsraten auf dem Potsdamgletscher im küstennahen Bereich des zentralen Dronning Maud Landes weisen ein undulierendes Muster und eine hohe räumliche Variabilität auf: Die einfache Standardabweichung beträgt nahezu 50% des Mittelwertes von 140 kgm−2 a−1 für den Zeitraum von 19702004. Die zeitlichen Variationen auf der Zeitskala von Dekaden betragen lediglich einige Prozent, abgeleitet aus den gebietsweiten Mittelwerten der Akkumulationsraten. Jährliche Schwankungen der Akkumulationsrate fallen deutlich höher aus, da die Firnkernanalysen Standardabweichungen von 3040 % des Mittelwertes der Akkumulation für die jeweiligen Kerne aufweisen. Eine statistische Analyse der räumlichen Akkumulationsverteilung macht die hohe Periodizität des Akkumulationsmusters mit Wellenlängen von 5 km und Amplituden von 10 m deutlich. Dies lässt den Schluss zu, dass die hier beobachtete Akkumulationsverteilung derjenigen gleicht, wie sie von den Megadünen auf dem ostantarktischen Plateau bekannt ist, auch wenn die Dünen auf dem Potsdamgletscher weder die räumliche Ausdehnung noch die extreme Morphologie der Megadünen aufweisen. Analog zu den Megadünen lässt sich die Entstehung der auf dem Potsdamgletscher beobachteten Strukturen sehr wahrscheinlich durch ein spezielles Rückkopplungssystem zwischen Atmosphäre und Kryosphäre erklären. Das Auftreten von dünenartigen Undulationen wie die in dieser Arbeit diskutierten ist von Bedeutung für Firnkernbohrungen in küstennahen Gebieten sowie für die Fernerkundung von Eismassenänderungen.Das zweite Untersuchungsgebiet im westlichen Dronning Maud Land, in der Nähe der Kottasberge am Fusse des polaren Plateaus, weist eine geringere räumliche Variabilität der Akkumulationsrate auf. Hier beträgt die Standardabweichung lediglich 510 % des Mittelwertes von 190 kg m−2 a−1 (19802005). Allerdings sind in diesem Gebiet die zeitlichen Variationen höher, sei zeigen Werte von 16 % auf dekadischer Skala, abgeleitet aus den Mittelwerten der Akkumulation im Untersuchungsgebiet. Die jährlichen Schwankungen betragen wie auf dem Potsdamgletscher ca. 30 %, wie sich aus der Firnkernanalyse ergibt. Der Vergleich von räumlichen und zeitlichen Variationen entlang eines Radarprofils auf einer Gletscherfließlinie macht eine schwache Korrelation deutlich, wie sie ebenfalls auf dem Potsdamgletscher zu beobachten ist. Dieses Ergebnis deutet an, daß die zeitlichen Differenzen der Akkumulationsrate auf der Skala von einigen zehn Jahren dort am grössten sind, wo auch die räumlichen Differenzen auf der Skala von einigen 100 Metern bis zu wenigen Kilometern ein Maximum aufweisen.Die hier vorgestellten Ergebnisse sind wichtig für die Validierung von Eismassenänderungen, die aus Satellitendaten abgeschätzt werden und die daher über mehrere 100 Kilometer gemittelt sind und somit keine kleinräumlichen Einflüsse erfassen. Deutliche räumliche Variationen in der Akkumulationsrate wie diejenigen auf dem Potsdamgletscher beeinflussen sehr wahrscheinlich das Schweresignal, z.B. der Satellitenmission GRACE. Dies zeigt die Notwendigkeit der Validierung von Satellitendaten mit bodengestütztenMessungen, wie sie in dieser Arbeit diskutiertwerden.

Further Details:

Imprint
AWI
Policies:
read more
OAI 2.0:
http://epic.awi.de/cgi/oai2
ePIC is powered by:
EPrints 3