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高山冰川滑动失稳预测:新的希望

地球物理 2012-01-06 v1 材料科学

摘要

力学失稳和滑动失稳是可能导致大型冰体断裂事件的两个过程。力学失稳主要影响不平衡的冷基悬冰川。对于后者,可以根据表面速度和地震活动数据进行预测。滑动失稳的情况则更为棘手。这种现象发生在温带冰川的冰舌上。此类失稳受冰下水文条件的强烈影响:融水可能导致(i)冰床润滑和(ii)有效压力降低,从而减小基底摩擦。来自阿莱奇冰川(瓦莱州)的可用数据表明,在大多数年份的夏末,冰舌会经历2-3周的活跃期,期间基底运动增强。为了更详细地审视控制滑动失稳的过程,我们将一个为研究非均匀介质中重力失稳而开发的数值模型应用于阿莱奇冰川。该模型能够考虑各种几何构型、滑动与张性裂隙之间的相互作用以及基岩上的水流。我们可以证明,冰舌的临界几何构型和分布式排水网络的存在是这次灾难性断裂事件的主要原因。此外,对模拟结果的分析诊断出冰川与其冰床重新耦合的现象是预示最终断裂的一个潜在新前兆。该模型为更好地理解此类冰川滑动失稳的最终破裂带来了一线希望。

关键词

引用

@article{arxiv.1201.1189,
  title  = {Prediction of alpine glacier sliding instabilities: a new hope},
  author = {Jerome Faillettaz and Martin Funk and Didier Sornette},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1201.1189},
  year   = {2012}
}

备注

34 pages, 22 figures