Пузырьки под давлением, запертые глубоко во льду приливных ледников, играют важную роль в том, как талая вода высвобождается этими гигантскими структурами. К такому выводу пришли ученые из США под руководством Миган Венгроув в Университете штата Орегон. Команда утверждает, что ее результаты помогут исследователям предсказать будущее таяние ледников гораздо точнее, чем это возможно сегодня.
В результате изменения климата многие ледники постепенно отступают. К ним относятся ледники с приливной водой, которые встречаются в высоких широтах, где температура достаточно низкая, чтобы лед мог стекать прямо в море.
Сегодня гляциологи понимают, что эта потеря ускоряется из-за обратной связи между таянием льда, потоком ледников и циркуляцией океана. Но даже когда эти эффекты включены в их модели, расчеты постоянно занижают скорость плавления.
Лопающиеся пузыри
Как объясняет Венгроув, «мы считаем, что существует несколько важных физических механизмов, связанных с таянием ледников приливной воды, которые отсутствуют в этих моделях. Одним из них может быть лопание и подъем пузырей». Впервые эта идея возникла в 2015 году, когда Эрин Петтит, также в штате Орегон, наблюдал, как на таяние ледников влияет выброс захваченных пузырьков воздуха.
Эти пузырьки образуются в промежутках между снежинками, падающими на вершины ледников. Эти пузырьки составляют около 10% объема вновь образовавшегося льда. Затем они сжимаются по мере накопления свежего снега, в конечном итоге достигая давления до 20 атмосфер, когда они опускаются на дно ледника.
Венгроув объясняет, что это давление имеет драматические последствия, когда воздух наконец выпускается: «Петтит обнаружил, что как только ледник приливной воды достигает океана, лед издает хлопающие звуки при таянии. Это происходит потому, что пузырьки, заключенные во льду, взрываются в воду из-за разницы давлений между морской водой и внутренним давлением пузырьков».
Турбулентные смеси
Известно, что пузырьки оказывают важное влияние на то, как жидкости смешиваются друг с другом, например, влияя на ряд промышленных процессов. По мнению Венгроува, этот эффект должен быть не менее актуален для таяния ледников, которое предполагает смешивание холодной талой воды с более теплой морской водой. Однако до сих пор влияние пузырей на таяние ледников практически не рассматривалось.
Основываясь на открытии Петтита, Венгроув, Петтит и их коллеги изучили этот эффект с междисциплинарной точки зрения, охватив такие области, как гляциология, океанография и собственная специальность Венгроува - механика жидкости.
«В нашем исследовании измерялись скорости и турбулентность водного столба рядом с таянием настоящего ледникового льда, чего раньше никогда не делалось», — объясняет Венгроув. «Мы также сравнили наши результаты со второй серией экспериментов с прозрачным льдом без пузырьков, чтобы имитировать предыдущие эксперименты по таянию».
В ловушке во льду: в ледниках обнаружены удивительно высокие уровни искусственных радиоактивных изотопов
Включив в свою модель лопающиеся пузыри, команда смогла описать наблюдаемое таяние ледников приливной воды гораздо точнее, чем предыдущие исследования. «В лабораторных условиях мы обнаружили, что ледниковый лед тает в 2.25 раза быстрее, чем чистый лед без пузырьков», — говорит Венгроув. «Мы также увидели, что ледниковый лед производит в 20 раз больше кинетической энергии и в шесть раз больше турбулентной кинетической энергии, чем чистый лед».
Основываясь на этих наблюдениях, исследователи разработали новую модель, которая учитывает количество энергии, которую пузырьки вносят в процесс таяния, когда они лопаются, а затем поднимаются на поверхность океана. Они также рассмотрели, как эта энергия меняется в зависимости от давления пузырька и воды.
Команда Венгроува надеется, что их работа будет способствовать будущим исследованиям, которые позволят смоделировать таяние ледников приливной воды гораздо точнее, чем это возможно сегодня. В случае успеха это предоставит ученым важную информацию, которая может привести к лучшему пониманию глобальных изменений в океанах и атмосфере Земли в ближайшие десятилетия.
Исследование описано в Nature Geoscience.
- SEO-контент и PR-распределение. Получите усиление сегодня.
- PlatoData.Network Вертикальный генеративный ИИ. Расширьте возможности себя. Доступ здесь.
- ПлатонАйСтрим. Интеллект Web3. Расширение знаний. Доступ здесь.
- ПлатонЭСГ. Углерод, чистые технологии, Энергия, Окружающая среда, Солнечная, Управление отходами. Доступ здесь.
- ПлатонЗдоровье. Биотехнологии и клинические исследования. Доступ здесь.
- Источник: https://physicsworld.com/a/bursting-bubbles-accelerate-melting-of-tidewater-glaciers/
- :имеет
- :является
- :куда
- $UP
- 160
- 20
- 2015
- 25
- a
- в состоянии
- ускорять
- ускоренный
- По
- Учетная запись
- точно
- примыкающий
- затрагивающий
- AIR
- ALASKA
- Альпы
- причислены
- количество
- an
- и
- МЫ
- около
- искусственный
- AS
- At
- Атмосфера
- залив
- BE
- , так как:
- становиться
- было
- до
- не являетесь
- верить
- Лучшая
- между
- изоферменты печени
- Дно
- пузырь
- но
- by
- расчеты
- изменение
- изменения
- Обращение
- Очистить
- климат
- Изменение климата
- тесно
- холодный
- коллеги
- Column
- приход
- сравненный
- заключение
- считается
- последовательно
- способствовать
- Холодные
- может
- покрытие
- десятилетия
- глубоко
- описывать
- описано
- развитый
- открытие
- сделанный
- драматично
- два
- эффект
- эффекты
- появившийся
- инкапсулированный
- поощрять
- энергетика
- достаточно
- Даже
- со временем
- пример
- Эксперименты
- Объясняет
- Падение
- далеко
- быстрее
- Обратная связь
- Поля
- в заключение
- результаты
- Во-первых,
- поток
- жидкость
- Что касается
- форма
- сформированный
- найденный
- свежий
- от
- будущее
- пробелы
- гигант
- было
- Есть
- помощь
- High
- надежды
- Как
- Однако
- HTTPS
- ICE
- идея
- if
- изображение
- влияние
- важную
- in
- включают
- включает в себя
- В том числе
- включенный
- промышленность
- повлиять
- информация
- внутри
- в нашей внутренней среде,
- в
- вопрос
- IT
- ЕГО
- JPG
- известный
- лаборатория
- вести
- привело
- Меньше
- уровни
- от
- ДЕЛАЕТ
- многих
- макс-ширина
- механика
- механизмы
- отсутствующий
- смешивать
- Смешивание
- модель
- Модели
- БОЛЕЕ
- многопрофильный
- природа
- Возле
- никогда
- Новые
- вновь
- нет
- сейчас
- океан
- of
- on
- консолидировать
- ONE
- Орегон
- наши
- внешний
- собственный
- мимо
- выполнены
- перспектива
- САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
- физический
- Физика
- Мир физики
- Платон
- Платон Интеллектуальные данные
- ПлатонДанные
- Играть
- возможное
- предсказывать
- давление
- давление
- предыдущий
- процесс
- Процессы
- Произведенный
- обеспечивать
- ассортимент
- Стоимость
- доходит до
- достигнув результата
- реальные
- Связанный
- освободить
- выпустил
- соответствующие
- исследованиям
- исследователи
- результат
- Итоги
- Отступать
- Рост
- повышение
- Роли
- видел
- говорит
- Ученые
- МОРЕ
- Во-вторых
- набор
- установка
- несколько
- должен
- ШЕСТЬ
- снег
- Снежинки
- звуки
- Область
- устойчивый
- прямой
- структур
- учился
- исследования
- Кабинет
- успешный
- Поверхность
- швейцарский
- команда
- чем
- который
- Ассоциация
- Будущее
- их
- Их
- тогда
- Там.
- Эти
- они
- этой
- миниатюрами
- раз
- в
- сегодня
- вместе
- топ
- правда
- турбулентность
- турбулентный
- понимать
- понимание
- Университет
- до
- us
- объем
- Грелка
- законопроект
- Вода
- Путь..
- we
- были
- когда
- который
- КТО
- будете
- Работа
- Мир
- бы
- зефирнет