Eric Hester a passé les trois dernières années à courir après les icebergs. Étudiant diplômé en mathématiques à l’Université de Sydney en Australie, Hester et des chercheurs de la Woods Gap Oceanographic Institution dans le Massachusetts étudient remark la forme d’un iceberg façonne la façon dont il fond.




« La glace se déforme en fondant », a déclaré l’océanographe physique Claudia Cenedese, qui a travaillé avec Hester sur le projet. « Cela rend ces formes très étranges, en particulier sur le fond, comme la façon dont le vent façonne une montagne sur une in addition longue échelle de temps. »

Une meilleure compréhension de la fonte des icebergs et de la development de la glace de lac pourrait fournir de nouveaux indicateurs du changement climatique.

Lors de la 73e réunion annuelle de la Division of Fluid Dynamics de l’American Physical Modern society, Hester a présenté les résultats des expériences de son groupe visant à comprendre comment la fonte modifie la frontière changeante d’un iceberg en rétrécissement – et remark ces modifications affectent à leur tour la fonte.


La dynamique de la fonte des icebergs est absente de la plupart des modèles climatiques, a déclaré Cendese. Les inclure pourrait aider à la prévision: les icebergs pompent l’eau douce des calottes glaciaires vers les océans, stimulant ainsi les communautés d’organismes vivants. Les icebergs sont la principale supply d’eau douce dans les fjords du Groenland – et un contributeur important à la perte d’eau douce en Antarctique. Les icebergs jouent un rôle essentiel dans le climat, a déclaré Cenedese, et ne devraient pas être négligés dans les modèles. La physique de la fonte des glaces est bien comprise et certains modèles la simulent avec précision, a-t-elle déclaré. D’autres non. « Mais ce que vous ne pouvez pas faire dans ces simulations, c’est changer la forme de la glace. »

Les icebergs se forment avec une large gamme de formes et de tailles, a déclaré Hester, et des processus thermodynamiques distincts affectent différentes surfaces. La base, immergée dans l’eau, ne fond pas de la même manière que le côté. « Et chaque visage ne fond pas uniformément », a ajouté Cenedese.

Hester a mené ses expériences en submergeant un bloc de glace teint dans un canal avec un écoulement contrôlé d’eau passant, et en le regardant fondre. Lui et ses collègues ont constaté que le côté faisant confront à un courant fond additionally rapidement que les côtés parallèles à l’écoulement. En combinant des approches expérimentales et numériques, Hester et ses collaborateurs ont cartographié les influences family members de facteurs tels que la vitesse relative de l’eau et le rapport hauteur / largeur, ou la proportion hauteur / largeur d’un côté. Sans shock, ils ont constaté que le fond avait la vitesse de fusion la furthermore lente.

Cenedese a déclaré que le projet de Hester rassemble des collaborateurs de diverses disciplines et pays et qu’une collaboration diversifiée est nécessaire pour un tel projet interdisciplinaire. « Travailler de manière isolée n’est pas aussi productif dans ce cas ».

D’autres études discutées lors de la conférence portaient sur la formation de la glace plutôt que sur la fonte. Au cours d’une séance sur les écoulements chargés de particules, l’ingénieur Jiarong Hong du St.Anthony Falls Laboratory de l’Université du Minnesota, à Minneapolis, a discuté des résultats d’expériences montrant remark la turbulence impact à la fois la vitesse et la distribution de la neige lorsqu’elle tombe et se dépose. Les résultats pourraient également aider les scientifiques à mieux comprendre les précipitations, a déclaré Hong.

Un autre projet, présenté par le physicien Chao Solar de l’Université Tsinghua en Chine et son groupe lors d’une session sur les écoulements de convection et de flottabilité, s’est concentré sur la development de glace dans les lacs.

Travaillant sur une subvention de la Normal Science Basis of China avec Ziqi Wang de l’Université Tsinghua, Enrico Calzavarini de l’Université de Lille en France et Federico Toschi de l’Université de technologie d’Eindhoven aux Pays-Bas, Sun a montré comment la development de glace sur un lac est étroitement liée à la dynamique des fluides de l’eau en dessous.

Un lac peut posséder des couches d’eau de densités et de températures différentes. « Les anomalies de densité de l’eau peuvent induire une dynamique des fluides élaborée sous un front de glace en mouvement et peuvent changer radicalement les comportements du système », a déclaré Sunshine. « Cela a souvent été ignoré dans les études précédentes. »

Le groupe de Sunlight a combiné des expériences physiques, des simulations numériques et des modèles théoriques pour étudier le lien entre la glace et les écoulements convectifs (turbulents). Ils ont identifié quatre régimes distincts de dynamiques d’écoulement différentes, dont chacun interagit avec d’autres couches et la glace à sa manière. Même avec cette complexité, le groupe a développé un modèle théorique précis qui pourrait être utilisé dans de futures études.

« Il a fait une juste prédiction de l’épaisseur de la couche de glace et du temps de givrage », a déclaré Sunshine.

Étant donné que la development et la fonte de la glace jouent un rôle si critique dans le climat, a-t-il déclaré, une meilleure compréhension de la dynamique des fluides derrière le processus pourrait aider les chercheurs à identifier et à étudier avec précision les marqueurs d’un monde qui se réchauffe. « Le temps nécessaire à la development et à la fonte de la glace, par exemple, pourrait potentiellement fournir un indicateur du changement climatique. »