![]() |
![]() |
||
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
8.4. Продольный профиль скорости
8.4.1. Глетчеры. Общее уравнение, связывающее продольную скорость на поверхности массы ледника Vп и скорость деформации ![]() (31) где φ - коэффициент скорости поперечной деформации, Vб - скорость движения льда в базисном слое, s - коэффициент формы ледника для данного поперечного сечения, зависящий от размеров глетчера, толщины ледника Z, наклона поверхности α и параметров закона течения льда n и В. Если сглаженная для некоторого расстояния функция, стоящая в левой части уравнения (31), приближается к нулю, то получим связь для сглаженного наклона, скорости и толщины и параметров закона течения, как в уравнении (29) подраздела 6.2 ![]() (32) где параметр В очень сильно зависит от профиля температуры, особенно в донных слоях, и выражается уравнением (37) подраздела 5.1. Уравнение (32) можно использовать для оценки параметров течения льда, связанных со слоем высокого сдвига у основания, когда профили скорости и толщины известны. И наоборот, если известны параметры течения и профили толщины, то можно оценить продольную скорость. На продольные деформации, однако, большое влияние оказывают небольшие колебания наклона поверхности по отношению к среднему ее наклону, т. е. ![]() (33) Измеряя деформации и связанные с ними отклонения наклона поверхности вдоль центральной линии движения ледника, можно оценить параметры течения n и В для всей толщины льда и вообще для значительно более низких сдвиговых напряжений, чем в случае сдвига в базисном слое, рассмотренного выше. 8.4.2. Шельфовые ледники. Общее уравнение скорости движения и скорости деформации вдоль центральной линии движения ледника имеет вид ![]() (34) Для случаев, в которых параметры а, В, n и φ лишь медленно изменяются вдоль линии движения, решение этого общего уравнения можно получить в виде ![]() (35) где ![]() (36) а β - коэффициент двух членов правой части уравнения (34), т. е. отношение градиента напряжения, являющегося результатом воздействия наклона α, и градиента, обусловленного изменяющейся скоростью ползучести. Уравнение (35) можно использовать для расчета профиля скорости по размерам шельфового ледника и параметрам течения или для расчета параметров течения по профилю скорости. 8.4.3. Куполовые ледники. Аналогично результатам, полученным для глетчеров, имеем общее уравнение ![]() (37)
Последний член правой части уравнения вводится только при коротковолновых колебаниях ![]() (38) Уравнение (38) можно использовать для расчета и определения скорости или параметров течения ледника как функций его наклона и толщины. Параметры n2 и В2 в данном случае имеют величины, характерные для слоя льда с большим сдвигом у основания. Для флуктуаций продольной скорости деформации, связанных с отклонениями наклона поверхности от его среднего значения, имеем ![]() (39) Это уравнение отражает связь параметров течения льда с его растяжением и сжатием по всему куполовому леднику - при гораздо меньших напряжениях сдвига, чем в базисном слое. В куполовых ледниках температурная зависимость величин В очень важна. При этом величина В2 для базисного слоя гораздо ниже по значению (вследствие более высоких температур), чем величина В1 для массы льда. Более того, существует колебание температуры, а следовательно и параметра В, вдоль линии тока. Это означает, что прежде, чем можно будет получить точные профили скорости, нужно иметь точное представление о профилях температуры ледникового купола. При волнообразном характере поверхности ледникового купола максимальное растяжение наблюдается на гребнях, а минимумы - над ее впадинами.
8.4.4. Поперечные деформации. Влияние поперечного растяжения ![]() (40) где ![]() (41)
Это означает, что в общих уравнениях для трехмерного измерения вводится величина φ Так как скорости продольной деформации малы, нас вообще интересует здесь та область закона течения льда, для которой n ≈ 1, т. е. мы имеем ![]() (42) и видим, что малые деформации, особенно одного знака, оказывают небольшое влияние на продольный профиль. Но в то же время большие боковые деформации такого же порядка, как и продольная (особенно если они противоположны по знаку), могут играть главную роль в процессе деформации. При условии, что дивергенция или конвергенция линий тока известна, влияние боковой деформации можно рассчитать и ввести в уравнения как продольной скорости, так и скорости деформации. 8.4.5. Течение льда по волнообразному ложу. При двухмерном профиле наклона ложа вдоль линий движения ледника вида ![]() поверхность ледника приобретает установившийся характер, причем ее колебания определяются выражением ![]() где ![]() здесь ![]() (43)
где Z - толщина льда, V - скорость движения льда, В - параметр вязкости льда, λ = 2π/ω - длина волны колебаний ложа. Коэффициент демпфирования φ минимален при
|
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
|
![]() |
|||
© GEOMAN.RU, 2001-2021
При использовании материалов проекта обязательна установка активной ссылки: http://geoman.ru/ 'Физическая география' |