8.1. Закон течения льда

Закон течения льда достаточно сложен и зависит от напряжения, температуры, типа льда (ориентации кристаллов, их размера, плотности и т. д.). В естественно деформирующихся массах ледников размеры и ориентация кристаллов не хаотические и имеют некоторые общие черты. Хотя точный характер этих черт еще предстоит определить, важный фактор их изучения состоит в том, что основными переменными, которые нужно рассматривать в движущихся ледниковых массах, являются напряжение и температура. Имеющиеся на сегодня экспериментальные данные предполагают, что закон течения может быть представлен приближенно эмпирическим отношением

(3)

где - скорость октаэдрической сдвиговой деформации, с^-1; τ - октаэдрическое сдвиговое напряжение, бары; θ - температура, °С; а₁ ≈ 4 · 10^-9 бар^-1 · с^-1 и приближенно зависит от типа льда; а² ≈ 2 · 10^-8 бар^-n · с^-1и приближенно зависит от типа льда; n ≈ 3 - 4; k ≈ ¹/₁₀ °С^-1.

Экспериментальные данные, однако, до сих пор заставляют сомневаться относительно точности определения скорости деформации примерно с коэффициентом 2 в зависимости от типа льда. Для приведенных выше величин а и n первый член уравнения (3) a₁τ доминирует при низких напряжениях от 0,5 бара (оба члена равны при τ = 0,6 бара и n = 4), когда зависимость деформация - напряжение является ньютоновской, а лед при этом имеет постоянную вязкость. При напряжениях выше 0,6 бара преобладающим становится второй член уравнения (3) а₂τ, а выше 1 бара первый член пренебрежимо мал, что приводит к простому степенному закону течения. Для любого ограниченного диапазона напряжений уравнение (3) можно аппроксимировать простым степенным законом, параметры которого будут изменяться с изменением диапазона напряжений.