M2 Ablation

Thema

Der Ablationsmechanismus umfasst alle Prozesse, die zum Massenverlust der Kryosphäre führen: Schmelzen an der Oberfläche und am Fuß des Eises, direkte Sublimation von der Oberfläche, Verdunstung von Schmelzwasser und Kalben von Eisbergen an den Meeres- oder Seefronten von Gletschern. Schmelzen ist der dominierende Ablationsmechanismus sowohl in Gebirgsgletschern als auch an den Rändern polarer Eisschilde. Die Schmelzrate der Eisoberfläche wird durch deren Energiebilanz bestimmt: Die Summe aller auf die Eisoberfläche treffenden Strahlungs- und Turbulenzflüsse muss positiv sein, damit Schmelzen stattfindet.

Das positive Gradtagsmodell ist aufgrund seiner Einfachheit und Effektivität das am weitesten verbreitete Instrument in der angewandten Glaziologie: Laut diesem Modell ist die kumulative Schmelze über eine Saison proportional dazu, wie viel und wie lange die Lufttemperatur über dem Gefrierpunkt bleibt. Der Gradtagsfaktor, der diese akkumulierte Temperatur in tatsächliche Schmelze umrechnet, ist für Eis höher als für Schnee, da Eis eine geringere Albedo als Schnee aufweist und daher pro Grad Temperaturanstieg mehr Sonnenstrahlung absorbiert.

Obwohl das positive Gradtagsmodell die Energiebilanz der Eisoberfläche nicht auflöst und somit eine strenge physikalische Grundlage fehlt, lassen sich seine Parameter leicht mit Felddaten kalibrieren. Solange sich die Klimaänderungen in moderaten Bereichen bewegen, erzielt das positive Gradtagsmodell daher eine ausgezeichnete Vorhersagegenauigkeit.

Das Kalben von Eisbergen ist von allen Ablationsprozessen am schwierigsten zu modellieren, da es diskontinuierlich und stark nichtlinear verläuft. Eine empirische Kalbungsbeziehung verknüpft die Kalbungsrate eines Gletschers mit der Fließgeschwindigkeit des Eises an seiner Gletscherzunge. Demnach kalbt ein Gletscher mit höherer Fließgeschwindigkeit tendenziell häufiger Eisberge.

Ausgefeiltere Kalbungsmodelle unterscheiden außerdem zwischen trockener, rein mechanischer Kalbung und Kalbung, die durch Schmelzwasser ausgelöst wird, das sich in Rissen an der Gletscheroberfläche ansammelt: Wenn Schmelzwasser einen dieser Oberflächenrisse füllt, kann dasselbe Wasser den Riss nach unten ausbreiten, bis es die Basis des Gletschers erreicht, vorausgesetzt, die im Riss angesammelte Wassersäule überschreitet einen kritischen Anteil der gesamten Eisdicke. Damit wird die Reihe der Ablationsmechanismen vervollständigt, mit denen diese Beschreibung begann.

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