将冰川体积转换为质量:使用多少冰密度?

Question

冰的密度为0.9167 g/cm^3.在0°C(大气压下)。

我知道有两个因素可能会影响这一点(还有更多吗?)

1. 压力

   的冰川学常见问题(关于冰川的常见问题和神话）美国地质调查局(USGS)阿拉斯加科学中心的研究人员提到了冰川深度:

   一个很好的猜测是，冰的厚度大约是冰川表面宽度的一半。虽然很少有冰川被测量过，但测量到的厚度范围从小冰川的几十米到阿拉斯加最大冰川的1500米左右。

   冰的密度是否随深度的变化而显著变化?

   维基百科上关于冰的文章提到了冰的密度随温度的降低而略有增加，而不同阶段压强下的冰，但没有密度。

2. 包含空气

   谷歌了压冰密度(我的)第一次搜索发现冰川冰的密度在国际冰川学学会这主要是冰川中的空气造成密度较低的，并得出结论，在更大的深度，我们会达到0.92的极限:

   

取多少个平均值比较好?

Answer 1

这不是一个微不足道的问题。当你观察冰川的体积变化时，你通常会减去两个数字高程模型，以获得两者之间的差值。首先，你必须区分冰山崩解减少体积的冰盖和更普通的有融化过程的冰川。当然也有冰川崩解，所以有可能对任何一个特定的冰川进行详细介绍，所以在这里我只讨论最常见的情况，那就是一个较小的冰川，处于融冻状态。

由于冰川的移动和堆积-融化过程，冰川表面的高程变化幅度不同。表面材料可以是(1)冰川冰，(2)雪，(3)在融化季节幸存下来的雪)或(4)超强冰，它们的密度或多或少都不同，你需要评估哪种材料被去除了。

冰的密度可近似为900公斤/米^3.的密度约为600 kg/m^3.但必须记住，冷杉是通过变质作用转化为冰川的，因此密度随深度的变化从600公斤/米到900公斤/米^3.．在温带冰川中，冰的转变发生在大约30米深的地方，尽管很少有关于实际发生过程的研究。雪的密度有很大差异，但考虑到平均水平，我想说它会在350到500公斤/米之间变化^3.冬季(寒冷)条件下，约550公斤/米^3.为了融化的积雪。叠加冰更接近于冰，可能在800- 900千克/米的上限范围内变化^3.．

更糟糕的是，雪叠加了雪，雪又叠加了冰。这意味着在积雪区，积雪和积雪层的减少会导致体积的变化。在接近平衡线的区域，冰和冰都可能损失。这也是叠加冰将发挥作用的地方。

所以没有简单的密度可以使用，因为你试图估计的损失将涉及空间和垂直上不同类型的密度。对于年变化，你可以在很大程度上忽略垂直分布，但由于体积变化涵盖了更大的时期，其中气候变化影响平衡线的长期位置和堆积区域的大小，垂直分层也必须包括在内。

作为第一个近似值，可以使用冰、雪和可能的冷杉的表面分区，也可以将单密度约为600公斤/米的雪和冷杉集中在一起^3.可以使用。然而，我想说，在某种程度上，你所做的任何选择都是错误的，所以意识到复杂性和局限性是前进的唯一途径。

编辑:

以下是一些与这个问题相关的有用资料:

胡斯，M.， 2013。将测地冰川体积变化转换为质量变化的密度假设。冰冻圈(开放)

Moholdt, G.(裁判员)对M. Huss的“将测地冰川体积变化转换为质量变化的密度假设”的互动评论。密码库讨论。(开放)