了解温度对格伦的流率的影响因素= (T)和为什么我们=常数

Question

我想更好地理解为什么我看到如此多的人选择一个固定的值一个美元在格伦流定律在冰川建模。我发现使用一个简单的阿伦尼乌斯的关系公式

美元(T) = \离开(A_0 exp \左(\压裂{q} {R (T -β\ P)} \) \右)美元(从12页这源)

这个公式意味着温度影响的价值一个美元所以我认为会有不同一个美元在冰川内不同深度。然而,我也发现,我们通常不会在冰川内不同深度温度数据。这表明,我们不能用上面的函数来计算美元(T)美元在冰川内不同深度。

这源(页1)使它看起来像我们只是选择一个类型的热结构的冰川(冷,温带,或多种燃料的),然后使用它来确定常数我们应该选择一个美元。

• 为什么修理一个美元是一个常数看作一个准确的方法一个美元严重依赖于温度?手头的冰川的热结构(冷,温带,或多种燃料的)真的给了我们足够的信息来准确地修复吗一个美元是一个常数值吗?

任何作者和关键短语为寻找更多这方面的信息,我们将不胜感激。

非常感谢您的任何信息。我很新。

Answer 1

格伦流定律是一个经验法则来源于现场和实验数据(格伦1955)。在原来的格伦表示法律形式$ $ \点\ varepsilon = B \ exp {(q / RT)} \ nσ^ $ $在哪里点\ \ varepsilon美元是应变率,B美元问美元和n美元是经验常数,R美元气体常数和吗元新台币是绝对温度。本配方介绍温度变形的依赖。

的经验常数n美元通常被视为是吗= 3美元但这基本上是一个平均的各种实验结果。Goldsby(2009)显示n美元可以更小和更大的不同如果压力非常低或高,分别。米尔斯坦et al。(2022)表明,依赖的压力可能比之前认为的更大$ n \大约4.1美元快速流动的地区的冰盖。

粘度参数一个美元(B美元在格伦氏符号)将随冰温度如上图所示。然而,粘度参数也是敏感的一些其他参数如压力,晶体大小和形状,在冰晶体取向、杂质(1976年麻醉品和威廉姆森,1981年胡克,小巷1992)。因此粘度参数可以被视为网站具体。

显然B的值可能无法预测,除非大量的信息是了解冰川冰在整个身体。所以做处理的方法之一是使用粘度参数调优参数。通常这涉及到比较模型输出和测量速度。这种方法已经在许多不同的方式实现冰川和冰盖的模型。与热力学模型组件流法仍可能包括一个依赖于温度。

在回顾胡克(1981)似乎也清楚,实验室和现场实验的经验常数一个美元和n美元发散的。原因之一是,小实验室标本的冰屈服值不能完全代表自然条件。

最后的评论是,使用单一的价值是最后的复杂性自然冰不能适合于计算或模型。的价值一个美元仍然是网站特定的冰川和冰川之间一般不转让或网站。最终解决方案的使用法律流取决于什么是“足够好”要解决的问题。

引用

小巷R, 1992。流动规律假设的冰盖建模。冰川学杂志38 (129),245 - 256。doi: 10.3189 / S0022143000003658

格伦JW, 1955年。多晶冰的蠕变。《皇家学会学报,系列A228 519 - 538。https://doi.org/10.1098/rspa.1955.0066

Goldsby D, 2009。超塑性流动的冰与冰川和冰盖力学有关。在骑士P (ed)冰川科学和环境变化。牛津:著名,527页。https://doi.org/10.1002/9780470750636.ch60

1976年麻醉品AJ和威廉姆森T。流变的影响的内部结构和晶体面料南极西部冰盖在伯德车站为核心揭示了深钻井。87年《美国地质学会通报》,1665 - 1677。

胡克RLeB, 1981年。多晶冰冰川流动规律:比较理论预测,实验数据和实地测量。地球物理与空间物理的评论,19 (4),664 - 672。https://doi.org/10.1029/RG019i004p00664

米尔斯坦JD, Minchew BM和Pegler党卫军,2022。冰粘度比通常认为的压力更为敏感。Commun地球环境3、57。https://doi.org/10.1038/s43247 - 022 - 00385 - x