Wybór parametru Glen’s n wpływa na prognozy utraty masy lądolodów

Kluczowy parametr w modelach lodowców

Lód lodowcowy to krystaliczny materiał, który przemieszcza się po powierzchni Ziemi, często znajdując się blisko punktu topnienia pod wpływem ciśnienia. Jego deformacja zależy od wielu czynników, takich jak temperatura, wielkość ziaren i czystość lodu. Modele numeryczne opisujące przepływ lodu opierają się na prawie Glen-Nye (znanym również jako prawo Glen’a), które określa związek między naprężeniem a odkształceniem lodu. Zostało ono opracowane w latach 50. XX wieku przez Johna Glena i Johna Nye na podstawie eksperymentów laboratoryjnych.

Według prawa Glen’a odkształcenie lodu (pełzanie) jest obliczane na podstawie przyłożonego naprężenia podniesionego do potęgi n, pomnożonego przez stałą A zależną od temperatury. Wartości tych parametrów są empiryczne, a samo prawo może przyjmować zarówno postać liniową, jak i potęgową. Najczęściej stosowaną wartością dla n jest 3.

Nowe odkrycia dotyczące parametru n

Badanie przeprowadzone przez Liliena i współpracowników (2026) wykazało, że wybór wartości parametru n znacząco wpływa na prognozy utraty masy lądolodów. Naukowcy wykorzystali model przepływu lodowca, aby zbadać, jak różne wartości n, stałej A oraz praw rządzących ślizganiem się lodowców wpływają na wyniki symulacji.

Okazało się, że zależność między n a utratą masy lodowca jest złożona i różni się w zależności od typu lodowca:

• Dla lodowców o dynamice kontrolowanej przez przepływ – wzrost wartości n prowadził do zwiększenia utraty masy, ponieważ lód szybciej przemieszczał się w kierunku obszarów ablacji (topnienia).
• Dla lodowców, których bilans masy zależy głównie od akumulacji i topnienia powierzchniowego – wzrost n powodował zmniejszenie utraty masy, gdyż zmniejszał się przepływ lodu na linii równowagi masy.

Wnioski i implikacje dla badań

Autorzy badania podkreślają, że stosowanie stałej wartości parametru n we wszystkich modelach może prowadzić do znacznych niepewności w prognozach zmian pokrywy lodowej. Zalecają, aby przyszłe badania uwzględniały zmienność n w przestrzeni, co pozwoli na bardziej precyzyjne symulacje utraty masy lądolodów.

„Nasze wyniki pokazują, że dobór parametru n ma kluczowe znaczenie dla dokładności prognoz. Modele powinny uwzględniać jego zmienność, aby uniknąć błędnych oszacowań.”

— David A. Lilien, główny autor badania

Źródło i cytowanie

Lilien, D. A., Ranganathan, M., Shapero, D. R. (2026). Effect of the flow-law exponent on ice-stream sensitivity to melt. Journal of Geophysical Research: Earth Surface, 131, e2025JF008726. https://doi.org/10.1029/2025JF008726

Artykuł został przygotowany przez Ann Rowan, redaktor naczelną JGR: Earth Surface.