О. В. НАГОРНОВ, Ю. В. КОНОВАЛОВ, С. В. ЗАЙЦЕВ

Московский инженерно-физический институт (государственный университет)

ДВИЖЕНИЕ ФРОНТА ЛЕДНИКА ГРИГОРЬЕВА
(ТЯНЬ-ШАНЬ)

В работе представлен прогноз изменения положения фронта ледника Григорьева (южный склон Терскей Ала-Тау) за период 50 лет, полученный в рамках двумерной модели течения льда вдоль линии ледораздела с учетом симметричного поперечного растекания льда.

Математическая постановка задачи в рамках двумерной модели течения льда вдоль линии ледораздела включает в себя уравнение непрерывности и уравнения механического равновесия в поле силы тяжести [1]:

(1)

где ось z направлена вертикально вверх; и проекции скорости на оси и соответственно; r – плотность льда, b – ширина ледника.

Уравнения механического равновесия льда преобразуются в уравнение, содержащее только компоненты девиатора напряжений:

, (2)

где – высота свободной поверхности ледникового покрова.

Граничные условия на свободной поверхности () для компонент девиатора напряжений имеют вид:

, . (3)

На подстилающей поверхности ( – скорость течения льда).

На свободной поверхности производная связана с компонентами девиатора выражением: .

С помощью соотношений Глена, связывающих компоненты девиатора напряжений с компонентами тензора скоростей деформаций (), (2) преобразуется в уравнение, содержащее только проекции скорости, которое вместе с уравнением непрерывности образует замкнутую систему интегро-дифференциальных уравнений для расчета стационарного поля скорости движения льда.

Изменение положения свободной поверхности со временем определяется уравнением баланса массы:

где – средняя скорость горизонтального течения льда; H – толщина покрова; – баланс массы льда на поверхности ледника.

Фронт ледника Григорьева отступает (рис. 1) со скоростью м/год, что обусловлено преобладанием абляции над аккумуляцией: на высоте 4100 м м/год.

Рис. 1

Работа выполнена при поддержке МНТЦ (Проект № 000).

Список литературы

1. Pattyn F., Ice-sheet modeling at different spatial resolutions: focus on the grounding zone.
// Ann. of Glaciology. 20–216.