Tartályokban olvasztgatott jégdarabok viselkedése alapján pontosíthatják a jövőben az éghajlati modelleket
Egy matematikusokból és fizikusokból álló kutatócsoport rájött, hogy az olvadó jég alakja a környezetében lévő víz hőfokától függ. Az eredményeiket a Physical Review Letter című szaklapban publikáló tudósok szerint ennek elsősorban az lehet a jelentősége, hogy az olvadó jég alakjából következtetni lehet arra, milyenek lehettek a körülmények a közvetlen környezetében. Vizsgálatuk segít megéreni, hogy a jég környezetének felmelegedése hogyan befolyásolja az olvadást, majd a későbbiekben emiatt az olvadó jég körül keletkező áramlások hogyan hatnak a további olvadási folyamatra.
A kutatók a természetben fellelhetőnél lényegesen tisztább, buborék- és szennyeződésmentes jeget hoztak létre, majd egy olyan hidegszobában merítették vízzel teli tartályokba, amely helyiségeknek a hűtőtartályokhoz hasonlóan szabályozható a hőmérséklete. Ilyen körülmények között rögzítették az olvadási folyamatot. Elsősorban azt a hőmérséklettartományt vizsgálták, amelyben a jég természetes körülmények között is olvadásnak indul, vagyis a 0 és 10 Celsius-fok közé eső értékeket.
Megfigyelték, hogy 5 Celsius-fok alatt a jég tőrszerű formát vesz fel és a vastagabbik részével a vízfelszín felé lebeg. Ilyenkor az olvadás mentén a széle tökéletesen sima marad. Ugyanez történik 7 Celsius-fok felett, azzal a különbséggel, hogy a jégtőr hegye ilyenkor felfelé mutat. 5 és 7 Celsius-fok között azonban a jég felületén olvadás közben hullámok alakulnak ki, ez a jelenség figyelhető meg a jéghegyek olvadásakor a természetes vizekben is.
A jégfelszínhez közelebb eső vízrétegek hidegebbek és sűrűbbek, mint a távolabbi vízrétegek, ami miatt áramlás alakul ki a jég körül. A nehezebb víztömegek a gravitáció hatására süllyedni kezdenek, míg a könnyebb és melegebb réteg felül marad. Az áramlás következtében a jégfelszín környékén folyamatosan cserélődik a különböző hőmérsékletű víz, emiatt egyes pontokon átmenetileg gyorsabban, míg máshol lassabban zajlik az olvadás.
A jégdarabok alakja alapján meghatározható a jég körüli áramlás iránya: a hidegebb vízhőmérsékletben lefelé mutató jégtőr azt jelzi, hogy körülbelül 5 Celsius-fok alatt a víz alulról áramlik felfelé, míg 5 és 7 Celsius fok között az alulról felfelé áramló víz összeütközik a felülről lefelé áramló tömegekkel. A kutatók szerint vizsgálatuk segítségével a természetben zajló jégolvadási folyamatok jobban érthetővé válnak, végső soron pedig hozzájárulhatnak a mainál pontosabb klímamodellek kidolgozásához.
Kapcsolódó cikkek a Qubiten: