Numerische Untersuchungen elektromagnetischer Reflexionen in Eis und Ableitung der Akkumulation

Interne Horizonte in Eisschilden lassen sich durch elektromagnetische Reflexionsverfahren kohärent über hunderte von Kilometern verfolgen.Obwohl zahlreiche Anwendungen annehmen, dass ein einzelner interner Reflektor eine Isochrone darstellt, sind noch viele Fragen zum Ursprung derReflektoren ungeklärt.Wir verwenden ein einfaches Faltungsmodell und ein zweidimensionales numerischen Finite-Differenzen Modell im Zeitbereich (FDTD) um gemessene Bodenradargramme synthetisch nachzubilden.Als Eingangsdatensatz werden dielektrische Profilmessungen entlang eines 130 m Eiskerns aus Dronning Maud Land, Antarktis verwendet.Die FDTD-Ergebnisse bilden die gemessene Spur hervorragend nach, die aus der Faltung berechnete synthetische Spur zeigt eine gute "Ubereinstimmung mit dem gemessenen Radargramm, kann aber nur teilweise die Charakteristika individueller Reflektoren nachbilden.Mittels Sensitivit"atsstudien wird der physikalische Ursprung einzelner Reflexionen identifiziert sowie die isochronen Eigenschaften best"atigt.Die Ergebnisse werden direkt auf die Datierung interner Schichten angewandt, die drei Eiskernbohrungen über 320 km verbinden.Aus der Variation der Tiefenlage der internen Schichten wird sowohl die r"aumliche als auch zeitliche Variation der Akkumulationsrate der letzten 2000 Jahre abgeleitet.Es zeigt sich dass die kleinr"aumige Variation im Bereich von mehreren Kilometern bis zu 50% des großräumigen Trends beträgt.Dies impliziert, dass die Ableitung der Akkumulation aus Einzelmessungen, z.B. Schneeschächte und Eiskerne, mit Vorsicht zu betrachten sind.