Modellierung der Aufsetzliniendynamik am 79 ° Nord Gletscher, Grönland


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jacqueline.berendt [ at ] awi.de

Abstract

Das Ziel dieser Masterarbeit ist es, die Auswirkungen der Gezeiten auf die Dynamik des Eises, insbesondere auf die horizontale Fließgeschwindigkeit und die Bewegung der Aufsetzlinie, zu modellieren. Das grönländische Eisschild zieht sich immer weiter zurück aufgrund von verstärktem Schmelzen und erhöhten Fließgeschwindigkeiten. Als Untersuchungsgebiet wird der 79 ° Nord Gletscher ausgewählt, der sich im Nordosten Grönlands befindet und bisher noch nicht allzu große Veränderungen in seiner Fließgeschwindigkeit aufweist. Die Geometrie wird anhand von Fließlinien aus Eisgittern und aus Radargrammen erarbeitet. Die numerische Modellierung findet mit dem Finite-Elemente-Programm COMSOL Multiphysics unter Verwendung des full-Stokes statt. Die Simulation erfolgt in 2 Dimensionen und anhand des Maxwell- Modells, das die viskoelastischen Eigenschaften des Eises definiert. Es werden verschiedene Experimente durchgeführt, die sowohl das lineare als auch das nichtlineare Gleiten betrachten. Des Weiteren werden drei verschiedene Tidenszenarien ausgewählt (einfache Tide von 15 Stunden, Tidenszenario M2S2 und die realen Tiden) und die Simulationen für verschiedene Materialparameter wiederholt. Da die erhaltenen Geschwindigkeiten deutlich geringer als die real gemessenen sind, wird ein neues Modell aufgesetzt, das aufgrund eines rutschigeren Felsbetts höhere Oberflächengeschwindigkeiten erzielen soll. Sowohl die Flüsse als auch die Oberflächengeschwindigkeiten an der Position der Aufsetzlinie sind für das lineare Gleitgesetz höher. Des Weiteren liegen höhere horizontale Fließgeschwindigkeiten bei den Simulationen mit den realen Tiden vor. Es gibt zwei verschiedene Prozesse, die sich auf den Fluss des Eises auswirken. Zum einen gelangt bei Flut mehr Wasser in den Fjord hinein, sodass die schwimmende Gletscherzunge angehoben wird. Dadurch besitzt das Eis weniger aufliegende Fläche, somit weniger Reibung und kann höhere Fließgeschwindigkeiten erzielen. In unseren Simulationen werden die höchsten Geschwindigkeiten allerdings bei Flut beobachtet, sodass es einen Prozess gibt, der diesem entgegenwirkt. Bei Flut erhöht sich die Normalspannung, da mehr Wasser in den Fjord strömt und somit gegen die Schwimmzunge drückt, sodass aus diesem Grund sich die Fließgeschwindigkeit reduziert. Im Sommer 2016 findet eine Expedition der Polarstern zu diesem Thema statt. Unter Greenland ice sheet / ocean interaction and Fram Strait Fluxes sollen Beobachtungen zur Fließgeschwindigkeit anhand von GPS Messungen angestellt werden. Zusätzlich sollen die Auswirkungen der ozeanischen Zirkulationen auf die Schwimmzunge untersucht werden.



Item Type
Thesis (Master)
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Published
Eprint ID
40378
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Berendt, J. (2015): Modellierung der Aufsetzliniendynamik am 79 ° Nord Gletscher, Grönland , Master thesis, Universität Bremen, Fachbereich Geowissenschaften.


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