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Modelo Conceptual
Descripción
Modelo M2 - Ablación (Fusión, Sublimación y Calving)
El modelo conceptual busca comprender los mecanismos que dan origen a un comportamiento, y describirlos de la forma más simple posible. Para eso, el comportamiento se segmenta en temas (grupos): cada uno identifica los objetos o variables que participan —tanto en su funcionamiento normal como en sus posibles anomalías o desviaciones— y describe, mediante verbos, la forma en que esos objetos interactúan entre sí. El resultado es lo que llamamos una red semántica: la estructura con la que representamos y comunicamos el modelo conceptual, antes de introducir ecuación alguna.
ID:4837
Estructura de los Grupos
Descripción
El primer paso consiste en analizar la descripción general del modelo e identificar los distintos aspectos que intervienen en el fenómeno y que deben ser representados. Cada uno de estos aspectos se organiza como un grupo, entendido como una unidad conceptual coherente que describe una parte específica del funcionamiento del modelo.
Cada grupo reúne los objetos o conceptos relevantes para ese aspecto y las relaciones o verbos que describen cómo interactúan, se modifican o dependen unos de otros. De esta manera, cada grupo constituye una parte de la red semántica del modelo, mientras que el conjunto de los grupos permite representar de forma estructurada su funcionamiento global.
La división en grupos facilita además separar mecanismos, condiciones, procesos y resultados que cumplen funciones diferentes dentro del modelo, manteniendo al mismo tiempo las relaciones que existen entre ellos. Los grupos no son, por tanto, componentes aislados: pueden compartir conceptos y establecer relaciones entre sí, formando conjuntamente una única representación semántica del fenómeno.
La imagen anterior ofrece una visión general de los distintos aspectos en que se ha estructurado el modelo. A continuación se presentan los grupos identificados, indicando para cada uno su título y una breve descripción del aspecto del modelo que representa.
Grupo 1: Grupo 1: Procesos de ablación
¿Qué procesos retiran masa de la criosfera? Personaje central: pérdida de masa.
Grupo 2: Grupo 2: Fusión por balance de energía
¿Qué condición energética permite la fusión del hielo? Personaje central: balance de energía superficial.
Grupo 3: Grupo 3: Modelo de grado-día positivo
¿Cómo se estima la fusión acumulada a partir de la temperatura del aire? Personaje central: temperatura positiva acumulada.
Grupo 4: Grupo 4: Contraste nieve-hielo y calibración
¿Por qué cambia el factor de grado-día y cuándo funciona bien el modelo? Personaje central: factor de grado-día.
Grupo 5: Grupo 5: Calving empírico por flujo frontal
¿Cómo se relaciona el desprendimiento de icebergs con el flujo del frente glaciar? Personaje central: tasa de calving.
Grupo 6: Grupo 6: Modos de calving
¿Qué mecanismos distinguen el calving seco del impulsado por agua? Personaje central: mecanismo de calving.
Grupo 7: Grupo 7: Hidrofractura por agua de fusión
¿Qué umbral permite que una grieta superficial se propague hasta la base? Personaje central: fracción crítica del espesor.
ID:1764
Grupo 1: Grupo 1: Procesos de ablación
Descripción
¿Qué procesos retiran masa de la criosfera? Personaje central: pérdida de masa.
Pregunta clave: ¿Qué procesos retiran masa de la criosfera?
¿Qué procesos retiran masa de la criosfera? Personaje central: pérdida de masa. El modo de ablación reúne todos los procesos que le hacen perder masa a la criosfera: la fusión que ocurre en la superficie y en la base del hielo, la sublimación directa desde esa misma superficie, la evaporación del agua de fusión ya líquida, y el desprendimiento de icebergs en el frente marino o lacustre de los glaciares. El desprendimiento de icebergs es, de todos los procesos de ablación, el más difícil de modelar, precisamente porque ocurre de forma discontinua y altamente no lineal. Modelos de calving más sofisticados distinguen, además, entre un calving seco, puramente mecánico, y un calving impulsado por el agua de fusión que se acumula dentro de las grietas de la superficie del glaciar: cuando el agua de fusión llena una de esas grietas superficiales, esa misma agua puede propagar la grieta hacia abajo hasta alcanzar la base del glaciar, siempre que la columna de agua acumulada dentro de la grieta supere una fracción crítica del espesor total del hielo, completando así el conjunto de mecanismos de ablación con el que empezó esta descripción.
ID:6145
Grupo 2: Grupo 2: Fusión por balance de energía
Descripción
¿Qué condición energética permite la fusión del hielo? Personaje central: balance de energía superficial.
Pregunta clave: ¿Qué condición energética permite la fusión del hielo?
¿Qué condición energética permite la fusión del hielo? Personaje central: balance de energía superficial. La fusión es el mecanismo dominante de ablación tanto en los glaciares de montaña como en los bordes de los mantos de hielo polares, y la tasa a la que la superficie del hielo se funde está controlada por el balance de energía de esa misma superficie: la suma de todos los flujos de radiación y de todos los flujos turbulentos que llegan a la superficie del hielo debe ser positiva para que la fusión pueda ocurrir. Aunque el modelo de grado-día positivo no resuelve el balance de energía de la superficie del hielo y carece, por eso mismo, de una base física rigurosa, sus parámetros se pueden calibrar fácilmente con datos de campo, y el modelo de grado-día positivo alcanza así un desempeño predictivo excelente mientras el clima cambie dentro de regímenes moderados. El modo de ablación reúne todos los procesos que le hacen perder masa a la criosfera: la fusión que ocurre en la superficie y en la base del hielo, la sublimación directa desde esa misma superficie, la evaporación del agua de fusión ya líquida, y el desprendimiento de icebergs en el frente marino o lacustre de los glaciares.
ID:6146
Grupo 3: Grupo 3: Modelo de grado-día positivo
Descripción
¿Cómo se estima la fusión acumulada a partir de la temperatura del aire? Personaje central: temperatura positiva acumulada.
Pregunta clave: ¿Cómo se estima la fusión acumulada a partir de la temperatura del aire?
¿Cómo se estima la fusión acumulada a partir de la temperatura del aire? Personaje central: temperatura positiva acumulada. El modelo de grado-día positivo es la herramienta más usada en la glaciología aplicada, gracias a su simplicidad y a su eficacia: según este modelo, la fusión acumulada a lo largo de una temporada es proporcional a cuánto y durante cuánto tiempo la temperatura del aire se mantiene por encima de los cero grados. El factor de grado-día que convierte esa temperatura acumulada en fusión real es mayor para el hielo que para la nieve, precisamente porque el hielo tiene un albedo menor que la nieve y absorbe, por lo tanto, más radiación solar por cada grado de temperatura del aire. Aunque el modelo de grado-día positivo no resuelve el balance de energía de la superficie del hielo y carece, por eso mismo, de una base física rigurosa, sus parámetros se pueden calibrar fácilmente con datos de campo, y el modelo de grado-día positivo alcanza así un desempeño predictivo excelente mientras el clima cambie dentro de regímenes moderados.
ID:6147
Grupo 4: Grupo 4: Contraste nieve-hielo y calibración
Descripción
¿Por qué cambia el factor de grado-día y cuándo funciona bien el modelo? Personaje central: factor de grado-día.
Pregunta clave: ¿Por qué cambia el factor de grado-día y cuándo funciona bien el modelo?
¿Por qué cambia el factor de grado-día y cuándo funciona bien el modelo? Personaje central: factor de grado-día. Aunque el modelo de grado-día positivo no resuelve el balance de energía de la superficie del hielo y carece, por eso mismo, de una base física rigurosa, sus parámetros se pueden calibrar fácilmente con datos de campo, y el modelo de grado-día positivo alcanza así un desempeño predictivo excelente mientras el clima cambie dentro de regímenes moderados. El factor de grado-día que convierte esa temperatura acumulada en fusión real es mayor para el hielo que para la nieve, precisamente porque el hielo tiene un albedo menor que la nieve y absorbe, por lo tanto, más radiación solar por cada grado de temperatura del aire. La fusión es el mecanismo dominante de ablación tanto en los glaciares de montaña como en los bordes de los mantos de hielo polares, y la tasa a la que la superficie del hielo se funde está controlada por el balance de energía de esa misma superficie: la suma de todos los flujos de radiación y de todos los flujos turbulentos que llegan a la superficie del hielo debe ser positiva para que la fusión pueda ocurrir.
ID:6148
Grupo 5: Grupo 5: Calving empírico por flujo frontal
Descripción
¿Cómo se relaciona el desprendimiento de icebergs con el flujo del frente glaciar? Personaje central: tasa de calving.
Pregunta clave: ¿Cómo se relaciona el desprendimiento de icebergs con el flujo del frente glaciar?
¿Cómo se relaciona el desprendimiento de icebergs con el flujo del frente glaciar? Personaje central: tasa de calving. Una relación empírica de calving conecta la tasa a la que un glaciar desprende icebergs con la velocidad a la que el hielo fluye justo en su frente, de modo que un frente de glaciar que fluye más rápido tiende también a desprender icebergs con mayor frecuencia. Modelos de calving más sofisticados distinguen, además, entre un calving seco, puramente mecánico, y un calving impulsado por el agua de fusión que se acumula dentro de las grietas de la superficie del glaciar: cuando el agua de fusión llena una de esas grietas superficiales, esa misma agua puede propagar la grieta hacia abajo hasta alcanzar la base del glaciar, siempre que la columna de agua acumulada dentro de la grieta supere una fracción crítica del espesor total del hielo, completando así el conjunto de mecanismos de ablación con el que empezó esta descripción. El modo de ablación reúne todos los procesos que le hacen perder masa a la criosfera: la fusión que ocurre en la superficie y en la base del hielo, la sublimación directa desde esa misma superficie, la evaporación del agua de fusión ya líquida, y el desprendimiento de icebergs en el frente marino o lacustre de los glaciares.
ID:6149
Grupo 6: Grupo 6: Modos de calving
Descripción
¿Qué mecanismos distinguen el calving seco del impulsado por agua? Personaje central: mecanismo de calving.
Pregunta clave: ¿Qué mecanismos distinguen el calving seco del impulsado por agua?
¿Qué mecanismos distinguen el calving seco del impulsado por agua? Personaje central: mecanismo de calving. Modelos de calving más sofisticados distinguen, además, entre un calving seco, puramente mecánico, y un calving impulsado por el agua de fusión que se acumula dentro de las grietas de la superficie del glaciar: cuando el agua de fusión llena una de esas grietas superficiales, esa misma agua puede propagar la grieta hacia abajo hasta alcanzar la base del glaciar, siempre que la columna de agua acumulada dentro de la grieta supere una fracción crítica del espesor total del hielo, completando así el conjunto de mecanismos de ablación con el que empezó esta descripción. La fusión es el mecanismo dominante de ablación tanto en los glaciares de montaña como en los bordes de los mantos de hielo polares, y la tasa a la que la superficie del hielo se funde está controlada por el balance de energía de esa misma superficie: la suma de todos los flujos de radiación y de todos los flujos turbulentos que llegan a la superficie del hielo debe ser positiva para que la fusión pueda ocurrir. El modo de ablación reúne todos los procesos que le hacen perder masa a la criosfera: la fusión que ocurre en la superficie y en la base del hielo, la sublimación directa desde esa misma superficie, la evaporación del agua de fusión ya líquida, y el desprendimiento de icebergs en el frente marino o lacustre de los glaciares.
ID:6150
Grupo 7: Grupo 7: Hidrofractura por agua de fusión
Descripción
¿Qué umbral permite que una grieta superficial se propague hasta la base? Personaje central: fracción crítica del espesor.
Pregunta clave: ¿Qué umbral permite que una grieta superficial se propague hasta la base?
¿Qué umbral permite que una grieta superficial se propague hasta la base? Personaje central: fracción crítica del espesor. Modelos de calving más sofisticados distinguen, además, entre un calving seco, puramente mecánico, y un calving impulsado por el agua de fusión que se acumula dentro de las grietas de la superficie del glaciar: cuando el agua de fusión llena una de esas grietas superficiales, esa misma agua puede propagar la grieta hacia abajo hasta alcanzar la base del glaciar, siempre que la columna de agua acumulada dentro de la grieta supere una fracción crítica del espesor total del hielo, completando así el conjunto de mecanismos de ablación con el que empezó esta descripción. El modo de ablación reúne todos los procesos que le hacen perder masa a la criosfera: la fusión que ocurre en la superficie y en la base del hielo, la sublimación directa desde esa misma superficie, la evaporación del agua de fusión ya líquida, y el desprendimiento de icebergs en el frente marino o lacustre de los glaciares. Una relación empírica de calving conecta la tasa a la que un glaciar desprende icebergs con la velocidad a la que el hielo fluye justo en su frente, de modo que un frente de glaciar que fluye más rápido tiende también a desprender icebergs con mayor frecuencia.
ID:6151