Айсберги тают быстрее, чем описывают современные модели, согласно новому исследованию математиков Сиднейского университета. Исследователи предложили новую модель для более точного представления скорости таяния айсбергов в океанах.
Их результаты, опубликованные в журнале Physical Review Fluids, имеют важное значение для океанографов и климатологов.
Ведущий автор и аспирант Эрик Хестер сказал: «Хотя айсберги являются лишь частью глобальной климатической системы, наша улучшенная модель дает нам циферблат, который мы можем настроить, чтобы лучше отражать реальность меняющегося климата Земли».
Современные модели, которые включены в методологию, используемую Межправительственной группой экспертов по изменению климата, предполагают, что айсберги равномерно тают в океанских течениях. Однако г-н Хестер и его коллеги показали, что айсберги тают неравномерно и тают с разной скоростью в зависимости от их формы.
"Около 70 процентов мировых запасов пресной воды находится в полярных ледяных щитах, и мы знаем, что изменение климата вызывает сокращение этих ледяных щитов", - сказал г-н Хестер, докторант Школы математики и статистики.
Часть этой потери льда происходит непосредственно от ледяных щитов, но около половины общей потери льда в Гренландии и Антарктиде происходит, когда айсберги тают в океане, поэтому важно понимать этот процесс.
"Наша модель показывает, что айсберги тают быстрее, чем предполагают существующие модели", - сказал он.
Помимо того, что это важно для моделирования изменения ледяных щитов, г-н Хестер сказал, что его исследование поможет нам лучше понять влияние таяния льда на океанские течения.
«Океаническая циркуляция является причиной того, что в Британии не так холодно, как в Альберте, Канада, несмотря на то, что она находится на тех же широтах», - сказал г-н Хестер.
Гольфстрим, который берет более теплую воду из тропиков через Атлантику, делает Западную Европу более мягкой, чем она была бы в противном случае, сказал он.
"Этот поток может прекратиться, если в систему одновременно попадет слишком много пресной воды, поэтому очень важно, чтобы мы понимали процесс таяния айсбергов и ледяных щитов."
Где и когда высвобождается пресная вода, и как это влияет на океан, частично зависит от скорости, с которой тают айсберги.
Соавтор доктор Джеффри Васил из Сиднейского университета сказал: «В предыдущей работе по включению айсбергов в моделирование климата использовались очень простые модели таяния. Мы хотели посмотреть, насколько они точны и можно ли их улучшить».
Мистер Хестер сказал, что их модели - подтвержденные в эксперименте - и наблюдения океанографов показывают, что стороны айсбергов тают примерно в два раза быстрее, чем их основания. Для айсбергов, движущихся в океане, таяние впереди может происходить в три-четыре раза быстрее, чем предсказывали старые модели.
«Старые модели предполагали, что стационарные айсберги вообще не тают, тогда как наши эксперименты показывают таяние примерно на миллиметр каждую минуту», - сказал г-н Хестер..
"У движущихся в океане айсбергов таяние на основании может быть на 30 процентов быстрее, чем у старых моделей."
Исследования показывают, что форма айсберга важна. Учитывая, что стороны тают быстрее, широкие айсберги тают медленнее, а меньшие, более узкие айсберги тают быстрее.
"Наша статья предлагает очень простую модель, учитывающую форму айсберга, в качестве прототипа улучшенной модели таяния айсберга", - сказал д-р Василь.
Для проверки этих моделей исследователи разработали первые реалистичные мелкомасштабные модели таяния льда в соленой воде.
«Мы уверены, что это моделирование отражает достаточно сложности, так что теперь у нас есть гораздо лучший способ объяснить, как тают айсберги», - сказал г-н Хестер.
Доктор Василь, научный руководитель доктора Хестера, сказал: «До того, как Эрик начал свою докторскую диссертацию, вычислительных инструментов для моделирования таких систем на самом деле не существовало.
"Эрик взял очень простой прототип и заставил его прекрасно работать над сложной задачей таяния льда."
Д-р Василь сказал, что эти методы могут быть применены ко многим другим системам, включая таяние ледников или таяние замерзшего соленого морского льда.
"Но на этом все не заканчивается. Его методы также могут быть использованы астробиологами для лучшего понимания ледяных спутников, таких как Энцелад Сатурна, кандидата на обнаружение жизни в других местах Солнечной системы."