בחירת ערך 'n' בגלן משפיעה על תחזיות אובדן מסת הקרחונים

חוק גלן וההשפעה על תחזיות קרחונים

קרחונים הם חומרים גבישיים הזורמים על פני כדור הארץ וקרובים לנקודת ההתכה שלהם. התנהגותם מושפעת מגורמים רבים, ובהם טמפרטורה, גודל הגרגירים והטוהר של הקרח. מודלים ממוחשבים של זרימת קרח מסתמכים על חוק גלן-ניי (Glen’s Law) – נוסחה המתארת את הקשר בין מאמץ מעוות לזרימת הקרח, שנוסחה בשנות ה-50 על ידי ג'ון גלן וג'ון ניי.

חוק גלן קובע כי מעוות הקרח (זרימה או התכה) תלוי במאמץ המופעל בחזקה 'n', כשהוא מוכפל בקבוע A התלוי בטמפרטורה. הערכים של 'n' ו-A הם אמפיריים, וקיימות גרסאות שונות של החוק, אך לרוב נעשה שימוש בערך 'n' השווה ל-3.

השפעת בחירת 'n' על תחזיות אובדן מסה

במחקר חדש שפורסם ב-Journal of Geophysical Research: Earth Surface, חוקרים בראשות דייוויד ליליאן בחנו כיצד בחירת ערך 'n' משפיעה על תחזיות אובדן מסת הקרחונים. הם השתמשו במודל זרימה כדי לבחון תרחישים שונים, תוך התחשבות בערכים שונים של 'n', A וחוקי החלקה של קרחונים.

הממצאים הראו כי הקשר בין 'n' לאובדן מסה אינו ליניארי ומשתנה בהתאם לסוג הקרחון:

• קרחונים בעלי זרימה דינמית: הגדלת 'n' הגבירה את אובדן המסה, שכן הקרח זרם במהירות רבה יותר לאזורי ההתכה.
• קרחונים הנשלטים על ידי מאזן מסה שטחי: הגדלת 'n' הפחיתה את אובדן המסה, עקב ירידה בזרימת הקרח לאורך קו שיווי המשקל.

החוקרים מסכמים כי שימוש בערך קבוע ל-'n' עלול להוביל לתחזיות לא מדויקות ולאי-ודאות משמעותית בתחזיות עתידיות של אובדן מסת הקרחונים. לפיכך, הם ממליצים על שימוש בערכים משתנים של 'n' בהתאם לסוג הקרחון ולמאפייניו הגאוגרפיים.

«בחירת ערך 'n' אינה יכולה להיות אחידה לכל הקרחונים. יש להתאים אותה לסוג הקרחון ולמנגנוני הזרימה שלו כדי לשפר את דיוק התחזיות». — דייוויד ליליאן, חוקר ראשי במחקר

המלצות למחקרי עתיד

המחקר מדגיש את החשיבות של התחשבות בשונות המרחבית של 'n' בעת חיזוי שינויים במסת הקרחונים. אי-ודאות זו עלולה להשפיע על תחזיות שינויי האקלים העולמיים ועל הערכות העלייה בגובה פני הים.

המחקר פורסם ב-Journal of Geophysical Research: Earth Surface ונכתב על ידי דייוויד ליליאן, מוהאן רנגנאתן ודניאל שפרו. המאמר זמין בכתובת: https://doi.org/10.1029/2025JF008726