Neal Iverson, “Science” jurnalında yeni dərc edilmiş buzlaqların buz axını ilə bağlı tədqiqat məqaləsini təsvir etmək istədikdə buz fizikası üzrə iki dərslə başladı .

Birincisi, Ayova Dövlət Universitetinin Yer, Atmosfer və İqlim Departamentinin görkəmli professoru dedi ki, buzlaqların içərisində müxtəlif növ buzlar var. Buzlaqların hissələri təzyiqlə ərimə temperaturundadır və yumşaq və sulu olur.

Bu mülayim buz , mətbəx tezgahında qalan buz kubuna bənzəyir , ərimiş su buzla tezgah arasında birləşir, dedi. Mülayim buzun öyrənilməsi və xarakterizə edilməsi çətin olmuşdur.

İkincisi, buzlaqların digər hissələrində hələ də dondurucuda olan buz kubu kimi soyuq, sərt buz var. Bu, adətən tədqiq edilən və buzlaq axını modelləri və proqnozlarının əsası kimi istifadə edilən buz növüdür.

“Mülayim buzun xətti-özlü axını” adlı yeni tədqiqat məqaləsi birincidən bəhs edir, kağızın həmmüəllifi və layihə rəhbəri Iverson bildirib.

Məqalədə laboratoriya təcrübələri və nəticədə əldə edilən məlumatlar təsvir edilir ki, “buzlaq axınının modelləşdirilməsinin empirik əsası” – Qlenin axın qanunu kimi tanınan tənlik, britaniyalı buz fizikası mərhum Con V. Qlenin adını daşıyır – standart dəyər olmalıdır. mülayim buzla dəyişdi.

Yeni dəyər, axın qanununda istifadə edildikdə, ” iqlim istiləşdikcə buz təbəqəsinin büzülməsi nəticəsində yaranan artan stresslərə cavab olaraq daha kiçik olan axın sürətindəki artımları proqnozlaşdırmağa meylli olacaq” dedi Iverson. Bu o deməkdir ki, modellər okeanlara daha az buzlaq axını göstərəcək və dəniz səviyyəsinin daha az qalxmasını proqnozlaşdıracaq.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=188&slotname=8188791252&adk=1687169288&adf=4054963813&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1736488927&rafmt=11&format=750×188&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-01-rewriting-equation-deformation-watery-glacier.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTMxLjAuNjc3OC4yNjYiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzMS4wLjY3NzguMjY2Il0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzMS4wLjY3NzguMjY2Il0sWyJOb3RfQSBCcmFuZCIsIjI0LjAuMC4wIl1dLDBd&dt=1736488927525&bpp=3&bdt=137&idt=3&shv=r20250108&mjsv=m202501030301&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1736488723%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1736488723%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1736488723%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=4562827314098&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=447&ady=1970&biw=1903&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=95349405%2C95350243%2C31089638%2C95347432&oid=2&pvsid=485166947340852&tmod=2063553819&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=4&uci=a!4&btvi=1&fsb=1&dtd=5

İsti buzlaq buzunu nəzərə almaq üçün kəskin ehtiyac

Ayverson şəhərciyinin laboratoriyasındakı dondurucunu açın və 2009-cu ildən bəri buzlaq qüvvələri və hərəkəti simulyasiya edən 9 fut hündürlüyündə halqa kəsmə cihazına baxırsınız.

Cihazın mərkəzində təxminən 3 fut enində və 7 düym qalınlığında buz halqası var. Halqanın altında buz üzərində 100 tona qədər güc tətbiq edə bilən və 800 fut qalınlığında bir buzlaqın çəkisini simulyasiya edə bilən hidravlik pres var. Buz halqası buzun temperaturunu dərəcənin yüzdə biri qədər tənzimləyən sirkulyasiya edən maye ilə əhatə olunmuşdur. Buz halqasının üstündə tutacaqları olan boşqaba bərkidilmiş elektrik mühərrikləri buzu ildə 1 ilə 10.000 fut sürətlə döndərə bilir.

Bu layihə üçün tədqiqatçılar buz halqasının altına başqa tutucu əlavə edərək cihazı dəyişdirdilər ki, yuxarı tutucunun fırlanması altında yatan buzu kəssin.

Ayova ştatında keçmiş magistr dərəcəsi tələbəsi, hazırda Çikaqoda yerləşən BBJ Group-da geoloq olan və qrupun ən son tədqiqat məqaləsinin ilk müəllifi olan Collin Schohn, dəyişdirilmiş cihazdan istifadə edərək altı təcrübə seriyası həyata keçirdi, hər bir təcrübə təxminən altı davam etdi. həftələr. Təcrübələrə 1970-ci illərdən bəri bu cür təcrübələrdə edilməmiş buzun maye su miqdarının ölçülməsi daxildir.

“Bu təcrübələr buzun ərimə temperaturunda və müxtəlif gərginliklərdə deformasiyasını əhatə edirdi” dedi Schohn.

Iverson təcrübələri yuxarıdan və aşağıdan bir simit tutmağa, sonra ortada krem ​​pendiri sürtmək üçün iki yarısını bükməyə bənzətdi.

Eksperimental məlumatlar göstərdi ki, buz gərginliklə xətti mütənasib bir sürətlə deformasiyaya uğrayıb, Ayverson bildirib. Ənənəvi təfəkkür, tədqiqatçıların artan streslə buzun yumşalacağını gözləməsini təmin edərdi, buna görə də stressdəki artımlar sürətdə getdikcə daha böyük artımlara səbəb olardı.

Bütün bunların nə üçün əhəmiyyəti var?

Buz, buz təbəqələrinin ən sürətli axan hissələrinin dibləri və kənarları yaxınlığında və sürətli axan dağ buzlaqlarında mülayimdir, hər ikisi də okeanlara buz tökür və dəniz səviyyəsinə təsir göstərir. “İsti buzlaq buzlarının axınının dəqiq modelləşdirilməsi və proqnozlaşdırılması zərurəti buna görə də kəskindir”, – müəlliflər yazır.

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, yeniliklər və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniləmələr əldə edin .Abunə ol

n-nin 1.0-a sıfırlanması

Qlenin axın qanunu belə yazılır: ε ̇ = Aτ ⁿ .

Tənlik buz üzərində olan gərginliyi, τ, onun deformasiya sürəti ilə əlaqələndirir, ε ̇, burada A müəyyən bir buz temperaturu üçün sabitdir. Yeni təcrübələrin nəticələri göstərir ki, gərginlik eksponentinin qiyməti, n, adətən təyin edilmiş 3 və ya 4 dəyərindən daha çox 1.0-dır.

Müəlliflər yazırdılar ki, “Glenin orijinal təcrübələrinə və əsasən soyuq buz üzərində apardığı bir çox sonrakı təcrübələrə əsaslanaraq (-2 dərəcə C və daha soyuq), modellərdə gərginlik eksponenti n-nin dəyəri 3.0 olaraq qəbul edilmişdir.” (Onlar həmçinin yazmışdılar ki, “buz təbəqələrinin soyuq buzları” ilə bağlı digər tədqiqatlar hələ n daha yüksək, 4.0-da yerləşdirmişdir.)

Bu, qismən, “təzyiq-ərimə temperaturunda buzla təcrübələr çətin olduğu üçün” dedi, məqalənin həmmüəllifi, Ayova ştatında keçmiş doktoranturadan sonrakı tədqiqat işçisi və Dekan L. Morgridge Geologiya üzrə dosent Lukas Zoet dedi. Viskonsin-Madison Universitetində. Layihənin həmrəhbəri Zoet öz laboratoriyası üçün şəffaf divarları olan halqa kəsmə qurğusunun bir qədər kiçik versiyasını hazırlayıb.

Lakin Iverson laboratoriyasında geniş miqyaslı, kəsmə-deformasiya təcrübələrindən əldə edilən məlumatlar n üçün təyin edilmiş dəyərlə bağlı suallar doğurdu. Müəlliflər yazırdılar ki, mülayim buz xətti-özlüdür (n = 1.0) “buzlaq yataqlarının yaxınlığında və buz axınının kənarlarında gözlənilən maye suyun ümumi diapazonları və gərginlik”.

Onlar təklif etdilər ki, səbəb gərginliyə xətti mütənasib sürətlə baş verməli olan fərdi, millimetrdən santimetrə qədər olan buz dənələrinin sərhədləri boyunca əriyib yenidən dondurulur.

Zoet bildirib ki, bu yeni məlumatlar modelləşdiricilərə “öz buz təbəqəsi modellərini laboratoriyada nümayiş etdirilən fiziki əlaqələr əsasında qurmağa” imkan verir. “Bu anlayışı təkmilləşdirmək proqnozların dəqiqliyini artırır.”

n-nin yeni dəyərini dəstəkləyən məlumatları əldə etmək bir qədər əzm tələb etdi.

Schohn, “Biz bu layihə ilə illərdir mübarizə aparırdıq” dedi. “Bunu işə salmaq həqiqətən çətin idi.”

Sonda Iverson, “bütün uğursuzluqları və inkişafı nəzərə alsaq, bu, təxminən 10 illik bir proses idi” dedi.

Tədqiqatçıların dediyinə görə, uzun bir proses mülayim buzlaq buzunun daha dəqiq modelləri və buzlaq axını və dəniz səviyyəsinin yüksəlməsi ilə bağlı daha yaxşı proqnozlar üçün vacibdir.

Daha çox məlumat: Collin M. Schohn et al, Linear-viscoous flow of temperate ice, Science (2025). DOI: 10.1126/science.adp7708

Jurnal məlumatı: Elm 

Ayova Dövlət Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir