Kalita Jakub

Tytuł projektu

Modelowanie numeryczne lobów lodowcowych

Źródło finansowania

Narodowe Centrum Nauki (konkurs OPUS), projekt nr 2024/08/X/ST10/00193

Czas trwania

–

Zespół badawczy

• Kierownik: dr inż. Jakub Kalita

Fundusze

48 668 PLN

Streszczenie

Celem projektu jest stworzenie i analiza numerycznego modelu lądolodu, który będzie zdolny do generowania lobów lodowcowych. Na bazie tego modelu przeanalizowane zostaną scenariusze prowadzące do tworzenia, stabilności oraz wpływu lobów lodowcowych na lądolody.

Typowym scenariuszem powstawania lobów lodowcowych jest środowisko silnego bocznego oddziaływania topograficznego, które wpływa na ogniskowanie przepływu lodu w lądolodzie. Jednakże, aktywność strumieni lodowych, które są arteriami szybko poruszającego się lodu wewnątrz lądolodu, może prowadzić do powstawania lobowego kształtu czoła lądolodu w sytuacji gdy środowisko marginalne jest naziemne lub związane z płytką wodą.

Istniejące modele numeryczne lądolodów są w stanie symulować lokalizację oraz zmiany dynamiki strumieni lodowych znajdujących się wewnątrz ewoluującego lądolodu. W modelach tych brakuje jednak dopasowania kształtu czoła lądolodu do lobowego kształtu, którego dowody są zapisane w formach lodowcowych. Jednym z celów szczegółowych projektu jest zbadanie warunków koniecznych do powstawania lobów lodowcowych. Jest to związane z przeprowadzenie analizy czułości modelu lądolodu przeprowadzonej dla różnych parametrów powiązanych z modelem szybkiego ruchu lodu. Kolejnym punktem badań będzie zbadanie natury ruchu lodu w miejscu gdzie szybko płynący strumień lodowy wychodzi przed czoło lądolodu stając się lodowcem. W przypadku powstawania lobów lodowcowych, warunki podtrzymujące wysoką prędkość ruchu lodu powinny być podtrzymane poza granicą lądolodu gdzie przepływ lodu nie jest już bocznie ograniczony przez ściany wolno poruszającego się lodu lub przez topografię terenu. W sytuacji gdy lód płynie szybko na zewnątrz lądolodu, r całe naprężenia związane z siłą grawitacji w lodowcu są równoważone przez sam lodowiec (bez bocznego ścierania), co prowadzi do ciekawego rozkładu sił wewnątrz lodowca.

Analizowany model jest tworzony w ParallelIceSheet Model (PISM), który jest biblioteką o otwartym kodzie źródłowych. Wykorzystuje bibliotekę MPI, która wspiera przetwarzanie równoległe. Umożliwia ona modelowanie szybkiego ruchu lodu wewnątrz lądolodu za pomocą hybrydowego modelu bazującego na ShallowIceApproximation (SIA) oraz ShallowShelfApproximation (SSA).