Dynamik der Grundlinie des Inlandeises: Stabile Zustände, Stabilität und Hysterese

Die Übergangszone zwischen Inlandeis und Eisschelf spielt eine wichtige Rolle bei der Kontrolle der Dynamik mariner Inlandeise, da sie die Rate bestimmt, mit der Eis aus dem verankerten Teil des Inlandeises fließt. Zusammen mit der Akkumulation ist dieser Ausfluss der Hauptfaktor für die Massenbilanz des verankerten Eises. In dieser Arbeit überprüfen wir die Ergebnisse einer Grenzschichttheorie für den Eisfluss in der Übergangszone anhand numerischer Lösungen, die in der Lage sind, die Übergangszone aufzulösen. Es wird eine sehr enge Übereinstimmung erzielt, und die Verfeinerung des Gitters in der Übergangszone wird als kritische Komponente zur Erzielung zuverlässiger numerischer Ergebnisse identifiziert. Die Grenzschichttheorie bestätigt, dass der Eisfluss durch die Grundlinie in einem zweidimensionalen System aus Inlandeis und Eisschelf stark mit der Eisdicke an der Grundlinie steigt. Dieses Ergebnis wird dann auf die großräumige Dynamik eines marinen Inlandeises angewendet. Unsere Hauptresultate sind: (1) Marine Inlandeise weisen kein neutrales Gleichgewicht auf, sondern haben gut definierte, diskrete Gleichgewichtskurven; (2) Stabile Grundlinien können sich nicht an umgekehrten Bettneigungen befinden; und (3) Mariene Inlandeise mit übertiefen Betten können unter Variationen des Meeresspiegels, der Akkumulationsrate, der Basisgleitfähigkeit und der Eisviskosität Hysterese zeigen. Dieses hysteretische Verhalten kann prinzipiell den Rückzug des Westantarktischen Inlandeises nach dem Letzten Glazialen Maximum erklären und könnte eine Rolle in der Dynamik der Heinrich-Ereignisse spielen.