Как выбор параметра Glen’s n влияет на прогнозы таяния ледниковых щитов

Ледовые щиты и ледники — ключевые элементы климатической системы Земли, от состояния которых зависит глобальный уровень моря. Однако моделирование их поведения остается сложной задачей из-за множества факторов, влияющих на деформацию льда.

Лед — это кристаллический материал, который медленно течет по поверхности планеты, часто находясь в состоянии, близком к таянию под давлением. Его деформация зависит от температуры, размера кристаллов и чистоты. Для описания этого процесса ученые используют закон течения Глена-Найе (Glen’s Law) — эмпирическое уравнение, разработанное в 1950-х годах на основе лабораторных экспериментов.

Согласно этому закону, скорость деформации льда (ползучесть) определяется приложенным напряжением, возведенным в степень n, и умноженным на температурно-зависимую константу A. В большинстве моделей значение n принимается равным 3, однако существуют и другие предложения, включая линейные формы уравнения.

Новое исследование: как параметр n влияет на прогнозы

В недавнем исследовании, опубликованном в Journal of Geophysical Research: Earth Surface, ученые изучили, как выбор значения n в законе Глена-Найе влияет на прогнозы потери массы ледниковых щитов. Авторы работы — Дэвид А. Лилиен, Махеш Ранганатан и Дэниел Р. Шаперо — использовали потоковую модель для анализа различных сценариев.

Результаты показали, что зависимость между n и потерей массы льда носит сложный характер и варьируется в зависимости от типа ледника:

• Для ледников с динамическим контролем (например, выводные ледники): увеличение n приводит к ускоренной потере массы, так как лед быстрее перемещается в зоны абляции (таяния).
• Для ледников, контролируемых поверхностным балансом массы (например, ледники с преобладанием таяния на поверхности): увеличение n уменьшает потерю массы, поскольку снижается ледяной поток через линию равновесия.

Почему фиксированное значение n может быть ошибочным

Исследование подчеркивает, что использование единого значения параметра n для всех типов ледников может приводить к значительным неопределенностям в прогнозах. Авторы приходят к выводу, что для повышения точности моделей необходимо учитывать пространственную изменчивость этого параметра.

Таким образом, будущие исследования таяния ледниковых щитов должны учитывать, что n может варьироваться в зависимости от региональных особенностей льда, его температуры и других факторов.

Выводы для климатических моделей

«Наше исследование показывает, что выбор параметра n в законе Глена-Найе критически важен для прогнозирования потери массы ледниковых щитов. Использование фиксированного значения может искажать результаты, особенно в условиях меняющегося климата». — Дэвид А. Лилиен, ведущий автор исследования.

Источник: 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