冰架作为粘性幂律流体的浮置渠道流

我们解释了流动的海洋冰盖及其通常补给的冰架中的力平衡。将冰视为粘性剪切稀化幂律流体，我们在两种情况下（存在或不存在与侧壁接触）发展了渐近（晚期）理论。无侧壁的解是 Robison (JFM, 648, 363) 所发现解的简单推广，使我们能够利用简单的计算机模型获得平衡接地线厚度并得到解析近似。对于横向受限的冰架，我们获得了适用于长冰架的渐近理论并定义了其适用范围。我们的理论基于渠道横截面上的速度剖面是 Poiseuille 流的推广版本，这在横向剪切主导力平衡时成立。我们使用冰的实验室模型进行了实验。这是一种质量浓度为 $0.5\%$ 的黄原胶水悬浮液，产生 $n \approx 3.8$（类似于冰）。对于所有相关参数（前端位置、厚度剖面、横向速度剖面、纵向速度梯度和接地线厚度），我们的理论与实验结果吻合极好。这强烈表明我们已经理解了两种类型冰架中的主导力平衡。在现实世界中，冰舌不太可能迅速崩解，但可能会缩短直至消失，此时冰盖变得不稳定，最终接地线应退缩至海平面以上。在此之前，假设仅海洋条件发生变化，流入冰舌的冰流不应加速，接地线也不应退缩。然而，横向受限的冰架经历显著的支撑作用。如果移除这种支撑，将导致冰盖迅速加速以及更小的平衡接地线厚度。类似的情况可能发生在 Larsen B 冰架上。