Collaborative Research: Feedbacks between Orographic Precipitation and Ice Dynamics

合作研究:地形降水与冰动力学之间的反馈

基本信息

  • 批准号:
    1643299
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 10.09万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Continuing Grant
  • 财政年份:
    2017
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2017-02-01 至 2020-01-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Aschwanden/1644277This award supports a project to study the phenomenon of the rain shadow (technically called orographic precipitation) in the Antarctic Peninsula and its interaction with a mountain range covered in ice and snow. Orographic precipitation gives rise to the largest climatic and ecological gradients on Earth. Air ascending on the windward side of the mountain range expands and cools, condensing the water vapor it carries and producing heavy rain- or snow-fall. As the air descends on the leeward flank, the air warms and dries out, leaving little-to-no precipitation. This pattern of snowfall, caused by the interaction of winds and the landscape, is hypothesized to control the shape of the ice cap itself. The investigators hypothesize that feedbacks between precipitation and topography control ice flux and temperature, impacting basal conditions (frozen versus wet) and motion, which over long time scales can affect basal topography via erosion.The authors propose to investigate the feedbacks between orographically driven precipitation, ice dynamics, thermodynamics, and basal erosion and uplift over the northern Antarctic Peninsula by coupling an orographic precipitation model to the Parallel Ice Sheet Model (PISM). Using idealized and more realistic geometries, they will begin with a 2-D flow band model, which will be expanded into three dimensions to determine the strength of the feedbacks as a function of bedrock geometry and the intensity of the orographic precipitation gradient. The Antarctic Peninsula is targeted as the ideal case study, in the context of its rapid modern and future change as well as its deflation since the Last Glacial Maximum. The broader impacts of the work include the strengthening of predictive models by capturing feedbacks related to orographic precipitation not included in current models. This is likely to provide a more realistic assessment of the impacts of orographic precipitation in a regime of changing climate. The project will support an early career scientist and a female mid-career scientist and will support one PhD student, and provide summer research experience for one undergraduate student as an REU supplement. The project does not require field work in the Antarctic.
Aschwanden/1644277该奖项支持一个项目,研究南极半岛的雨影现象(技术上称为地形降水)及其与冰雪覆盖的山脉的相互作用。地形降水产生了地球上最大的气候和生态梯度。 在山脉迎风面上升的空气膨胀并冷却,使其携带的水蒸气凝结,产生大雨或降雪。当空气在背风侧下降时,空气变暖并干燥,几乎没有降水。 这种由风和景观相互作用引起的降雪模式被认为可以控制冰盖本身的形状。研究人员假设,降水和地形之间的反馈控制着冰通量和温度,影响基础条件(冻结与潮湿)和运动,在很长一段时间内,这些反馈会通过侵蚀影响基础地形。作者建议研究地形驱动的降水、通过将地形降水模型与平行冰盖模型 (PISM) 耦合,研究南极半岛北部的冰动力学、热力学以及基底侵蚀和隆起。使用理想化和更现实的几何形状,他们将从二维流带模型开始,该模型将扩展到三个维度,以确定反馈强度作为基岩几何形状和地形降水梯度强度的函数。南极半岛是现代和未来快速变化以及末次盛冰期以来通缩的背景下的理想研究案例。 这项工作的更广泛影响包括通过捕获与当前模型中未包含的地形降水相关的反馈来加强预测模型。这可能会为气候变化情况下地形降水的影响提供更现实的评估。该项目将支持一名早期职业科学家和一名职业中期女性科学家,并将支持一名博士生,并为一名本科生提供暑期研究经验作为 REU 的补充。 该项目不需要在南极进行实地工作。

项目成果

期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Response of Marine‐Terminating Glaciers to Forcing: Time Scales, Sensitivities, Instabilities, and Stochastic Dynamics
The contrasting response of outlet glaciers to interior and ocean forcing
出口冰川对内部和海洋强迫的对比响应
  • DOI:
    10.5194/tc-2019-301
  • 发表时间:
    2019-12
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Christian; J.E.
  • 通讯作者:
    J.E.
Marine Ice Sheet Instability Amplifies and Skews Uncertainty in Projections of Future Sea Level Rise
海洋冰盖的不稳定加剧并扭曲了未来海平面上升预测的不确定性
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基础地形对南极西部冰盖稳定性的控制:基础冰流的教训
  • DOI:
  • 发表时间:
    2019-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.9
  • 作者:
    Huybers; KM
  • 通讯作者:
    KM
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    10.2139/ssrn.4410943
  • 发表时间:
    2023-11-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Rupert Stuart;Gerard Roe;Sihan Li;Myles R. Allen
  • 通讯作者:
    Myles R. Allen

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