Sensitivity of ice loss to uncertainty in flow law parameters in an idealized one-dimensional geometry
Sensitivity of ice loss to uncertainty in flow law parameters in an idealized one-dimensional geometry
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理想化一维几何中冰损失对流动定律参数不确定性的敏感性
DOI：
10.5194/tc-14-3537-2020
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发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
R. Winkelmann
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
M. Zeitz;A. Levermann;R. Winkelmann
抽象。冰流的加速导致南极和格陵兰冰盖的质量损失。
对未来海平面可能上升的预测依赖于数值冰盖模型，该模型解决了冰流、融化和崩解的物理问题。
虽然冰盖建模界在解决几个相关的不确定性方面取得了重大进展，但作为大多数基于过程的冰盖模型中心的流动定律并不是当前科学辩论的焦点。
然而，最近的研究表明，流动定律参数是高度不确定的，可能与广泛接受的标准值不同。
在这里，我们使用一个理想化的流线设置来研究这些不确定性的流动规律转化为不确定性的流动驱动的质量损失。为了解开未来变暖对冰流的影响，从其他影响，我们进行了一套实验与平行冰盖模型（PISM），故意排除表面质量平衡的变化。
我们发现，在所观察到的范围内的流动参数的变化可能会导致增加一倍的流量驱动的质量损失在第一个世纪的变暖，与标准参数相比。
由于流动参数的不确定性造成的冰损失的扩散与由于表面变暖造成的质量损失的增加处于同一数量级。
虽然这项研究的重点是理想化的流线几何形状，但这种不确定性很可能会延续到格陵兰岛和南极洲的现实三维模拟中。
Abstract. Acceleration of the flow of ice drives mass losses in both the Antarctic and the Greenland Ice Sheet.
The projections of possible future sea-level rise rely on numerical ice-sheet models, which solve the physics of ice flow, melt, and calving.
While major advancements have been made by the ice-sheet modeling community in addressing several of the related uncertainties, the flow law, which is at the center of most process-based ice-sheet models, is not in the focus of the current scientific debate.
However, recent studies show that the flow law parameters are highly uncertain and might be different from the widely accepted standard values.
Here, we use an idealized flow-line setup to investigate how these uncertainties in the flow law translate into uncertainties in flow-driven mass loss. In order to disentangle the effect of future warming on the ice flow from other effects, we perform a suite of experiments with the Parallel Ice Sheet Model (PISM), deliberately excluding changes in the surface mass balance.
We find that changes in the flow parameters within the observed range can lead up to a doubling of the flow-driven mass loss within the first centuries of warming, compared to standard parameters.
The spread of ice loss due to the uncertainty in flow parameters is on the same order of magnitude as the increase in mass loss due to surface warming.
While this study focuses on an idealized flow-line geometry, it is likely that this uncertainty carries over to realistic three-dimensional simulations of Greenland and Antarctica.
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DOI：
10.1073/pnas.1817205116
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2020
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--
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Levermann A
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--
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Barthel, Alice
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通讯作者：
NIAS I