Efeitos nas geleiras

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>Modelo

ID:(582, 0)

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Geleiras

Descrição

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ID:(95, 0)

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Copo de ablação

Equação

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Para calcular a taxa de ablação (velocidade de derretimento), assumiremos que a geleira possui uma altura h e está a uma temperatura $\Delta T$ abaixo do ponto de fusão. A energia capturada por uma camada de altura $\Delta x$ é parcialmente conduzida para o interior da geleira, contribuindo para o derretimento da camada e para o seu aquecimento. Se l é o calor latente e $\rho_e$ a densidade do gelo, um elemento de volume com superfície $S$ e altura $\Delta x$ necessitará da energia

$\Delta Ql = S\Delta x l \rho_e$

para derreter.

Para aquecê-lo à temperatura necessária para derretimento $\Delta T_m$, será necessário

$\Delta Q_c = S\Delta x\rho_ec\Delta T_m$

onde c é o calor específico. Por fim, a condução térmica removerá o calor

$\Delta Q_{\lambda}=\displaystyle\frac{\lambda S\Delta T_b}{h}\Delta t$

onde $\lambda$ é a condutividade térmica, $\Delta T_b$ é a diferença de temperatura superfície-base e $\Delta t$ é o tempo decorrido.

Portanto, o calor total será

$\Delta Q_l + \Delta Q_c + \Delta Q_{\lambda} = (1 - a_{ev})(1 - \gamma_v)S I_s\Delta t$

que, após substituir pelas expressões, torna-se

$S\Delta xl\rho_e + S\Delta x\rho_ec\Delta T_m + (\lambda/h)S \Delta T_b \Delta t = (1 - a_{ev})(1 - \gamma_v)S I_s\Delta t$

Resolvendo para \Delta x, obtemos a expressão para a velocidade de derretimento

Portanto, um aumento na temperatura resulta em um aumento na taxa de ablação.

ID:(7432, 0)

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Taxa de Acumulação

Equação

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A taxa de acumulação, denotada como v_c, é calculada a partir da quantidade de neve, \Delta x, que cai num intervalo de tempo, \Delta t, conforme a fórmula:

ID:(7612, 0)

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Taxa de balanço de massa

Equação

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A radiação solar é parcialmente refletida e parcialmente absorvida pela superfície. Se $I_s$ é o fluxo de radiação, $a_{ev}$ é o albedo visível da Terra e $\gamma_v$ é o fator de cobertura, a fração absorvida é

$(1 - a_{ev})(1 -\gamma_v)I_s$

O calor fornecido é parcialmente conduzido para o interior do glaciar e parcialmente contribui para derreter uma camada de espessura $\Delta x$ em um tempo $\Delta t$.

Dessa forma, a superfície do glaciar diminuiria a uma taxa de ablação (velocidade de derretimento)

$v_a =\displaystyle\frac{\Delta x}{\Delta t}$

devido ao efeito de derretimento, enquanto cresceria a uma taxa de acumulação $v_c$ (velocidade de deposição de neve) devido ao efeito da neve depositada em sua superfície. Portanto, ocorreria um derretimento se a velocidade total

fosse negativa.

ID:(7434, 0)

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Variação da altura da geleira

Equação

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ID:(8249, 0)

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