Sensitivity of subglacial Lake Vostok's flow regime on environmental parameters
Sensitivity of subglacial Lake Vostok's flow regime on environmental parameters
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冰下沃斯托克湖水流状况对环境参数的敏感性
DOI：
10.1016/j.epsl.2008.02.023
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发表时间：
2008
影响因子：
5.3
通讯作者：
Grosfeld
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Grosfeld
冰下湖泊提供了独特的栖息地，但物理和地球化学条件的确切性质仍然是一个有争议的问题，并等待直接取样的水。由于其与外部大气强迫的隔离，其他环境参数影响湖泊内的流动特性。在这项研究中，我们使用一个改进的处理在冰水边界界面的物理过程，以确定和量化的影响（1）地热热通量，（2）从湖到冰的热通量，（3）湖水的盐度的影响，（4）冰的厚度对冻结区域的大小和冻结/融化速率。我们表明，模拟的基础质量不平衡（即生产的融水减去重新冻结的水）取决于地热加热以及进入冰的热通量。冰下沃斯托克湖的环流和温度分布在地热通量、冰盖热通量、湖水盐度和湖面冰层厚度的微小变化的影响下是相当稳定的。然而，任何冰厚小于2000米以上的冰下湖泊的水流状态将与那些经历更高压力的湖泊有很大不同。这是因为浮力-温度关系在此深度反转。
Subglacial lakes provide unique habitats, but the exact nature of physical and geochemical conditions are still a matter of debate and await direct sampling of water. Due to its isolation from external atmospheric forcing other environmental parameters influence the flow characteristics within the lake. In this study we use an improved treatment of the physical processes at the ice–water boundary interface to identify and quantify the impact of (1) the geothermal heat flux, (2) the heat flux from the lake into the ice, (3) the influence of the salinity of the lake water, and (4) the ice thickness on the size of the freezing area and the freeze/melt rates. We show that the modelled basal mass imbalance (that is the produced melt water minus the re-frozen water) depends on the geothermal heating as well as the heat flux into the ice. The circulation and the temperature distribution within subglacial Lake Vostok are rather stable against variations of geothermal heat flux, heat flux into the ice sheet, salinity of the lake, and small changes of the ice thickness above the lake. However, the flow regime for any subglacial lake with less than 2000 m ice thickness above, will be substantially different from those that experience higher pressures. This is because the buoyancy–temperature relationship reverses at this depth.
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通讯作者：
Lin Jiang
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Grosfeld
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Grosfeld
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2006
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通讯作者：
Ú. Erlingsson
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I. Filina;D. Blankenship;M. Thoma;V. Lukin;V. N. Masolov;Mrinal K. Sen