Ученые создали математическую модель для прогнозирования таяния ледников Антарктиды

Вид на ледяной щит Гренландии со спутника NASA/USGS Landsat 8, показывающий озера талой воды на леднике. Автор: NASA

Исследователи из Технологического института Джорджии разработали математическую формулу для прогнозирования размеров озер, которые образуются на тающих ледяных щитах. Они обнаружили, что глубина и протяженность этих озер связаны с топографией самого ледяного щита.

Команда использовала физику, модельные симуляции и спутниковые снимки для создания простых математических уравнений, которые можно легко интегрировать в существующие климатические модели. Это первый в своем роде инструмент, который уже улучшает климатические модели.

«Озера талой воды играют важную роль в стабильности ледяного щита, но ранее не было ограничений на то, какого максимального размера мы можем ожидать их в Антарктиде», — говорит ведущий автор исследования Даниэль Грау, аспирант Школы наук о Земле и атмосфере.

Прогнозы команды показывают, что большинство этих озер будут глубиной менее метра и охватят до 40% площади поверхности ледяного щита.

«Многие модели не включают никаких данных об озерах на поверхности ледяных щитов, в то время как другие симулируют рост этих озер до тех пор, пока лед не обрушится», — говорит профессор Александр Робель, научный руководитель Грау. — «Наши результаты показывают, что реальность находится где-то посередине — и что максимальный размер этих озер можно предсказать с помощью новых уравнений».

Исследователи разработали алгоритм, имитирующий накопление и движение талой воды по различным топографиям, и проверили свои предсказания с помощью спутниковых данных программы Landsat.

Грау уже работает над внедрением уравнений команды в атмосферную модель, используемую NASA, и в модель ледяного щита, разработанную Лабораторией реактивного движения NASA и Дартмутским колледжем.

Исследование опубликовано в журнале Nature Communications под названием «Предсказание средней глубины и доли площади антарктических надледниковых озер талой воды с помощью параметризаций на основе физики».