4.11. Выводы

В разделе 2 было установлено, что закон течения льда сильно зависит от температуры, следовательно, для расчета распределения скорости движения нужно знать температурные изменения во всей массе ледника. Поэтому сначала было исследовано влияние вертикального профиля температуры на профиль вертикальной скорости и показано, что типичные профили температуры способствуют увеличению концентрации деформации сдвига в придонных слоях.

Далее было показано, что высокие сдвиговые напряжения в базисном вызывают выделение тепла в результате вязкого трения, которое существенно влияет на профиль температуры. Этот процесс обладает сильной положительной обратной связью, которая по мере увеличения скорости движения ледника может вызвать быстрое повышение температур в базисном слое.

Двумя другими факторами, иногда оказывающими влияние на профиль температуры на порядок выше, чем внутреннее трение (за исключением трения в базисных слоях), являются скорости аккумуляции и нагревания поверхности по мере течения льда к побережью. Было решено уравнение температуропроводности, учитывающее эти влияния, и как результат этого рассчитаны установившиеся профили температуры для различных масс льда.

Это исследование "установившихся" профилей температуры было распространено на случай масс льда, изменяющихся по толщине. В результате было установлено, что поведение температурного градиента поблизости от поверхности может объяснить состояние равновесия массы льда или недавние климатические изменения. В частности, температурные градиенты, измеренные в континентальной Восточной Антарктиде, согласуются с величиной положительного баланса масс льда и увеличением высоты куполового ледника в этой области, когда климатические изменения за данный период были несущественными.

Затем из условия существования установившихся температур было показано, что распределения температур в больших массах льда близки к расчетным установившимся профилям температуры, за исключением случая быстро понижающейся массы льда. Был установлен критерий для определения соответствия температуры установившемуся состоянию масс льда.

Исследование проникновения поверхностных температурных изменений в массу льда показало, что флуктуации с небольшим периодом (менее чем 10³ лет) затухают в пределах нескольких сотен метров от поверхности. Колебания с большим периодом проходят через массу льда со скоростью перемещения самого льда, но все же не достигают основания, за исключением случаев, когда имеют место высокие скорости аккумуляции (более чем 20 см/год) и периоды, сравнимые со временем оборота массы льда. Как следствие этого можно ожидать, что климатические изменения за недавний период времени влияют только на участки ледниковых масс с небольшой толщиной или с высокими скоростями аккумуляции и оборота массы льда. Таким образом, можно ожидать, что рассчитанные в этом подразделе установившиеся профили температуры являются близким приближением к истинным профилям температуры. Следовательно, для интерпретации результатов измерений продольных скоростей на поверхности масс льда, которые рассматриваются в следующих разделах, целесообразно учитывать влияние установившихся профилей температуры.