Hostname: page-component-5d84bcc8dc-qlchq Total loading time: 0 Render date: 2026-09-04T02:38:35.868Z Has data issue: false hasContentIssue false

Mass-Balance Measurements: Problems and two New Methods of Determining Variations

Published online by Cambridge University Press:  20 January 2017

Louis Reynaud
Affiliation:
Laboratoire de Glaciologie et Géophysique de l’Environnement, Centre National de la Recherche Scientifique, 38402 Saint-Martin-d’Hères Cedex, France
Michel Vallon
Affiliation:
Laboratoire de Glaciologie et Géophysique de l’Environnement, Centre National de la Recherche Scientifique, 38402 Saint-Martin-d’Hères Cedex, France
Anne Letreguilly
Affiliation:
Laboratoire de Glaciologie et Géophysique de l’Environnement, Centre National de la Recherche Scientifique, 38402 Saint-Martin-d’Hères Cedex, France
Rights & Permissions [Opens in a new window]

Abstract

The optimum continuation of series of mass-balance measurements and their extension to unmonitored glaciers are important problems in contemporary glaciology. For this purpose, two new practical survey methods are proposed, based on the linear-balance variations model of Lliboutry (1974). The first method is a simplified application of the linear model that uses only a data set limited to selected fixed-measurement sites. It was developed to obtain the mass-balance variation in cases where data are too scarce to obtain the global mass balance or to apply the Lliboutry algorithm. This simplified linear model is used with the 8 years’ of surveys on glacier d’Argentière. The second method uses the continuity equation to derive the mass balance of a glacier sector delimited by two cross-profiles where the surface velocities, surface altitudes, and depths are known. By using this continuity method, the entire mass-balance series is established for a sector of glacier de Gébroulaz (Vanoise area, France) from 1908 to 1950, as well as for two sectors of Unteraargletscher (Oberland, Switzerland) from 1924 to 1981.

Résumé

Résumé

De nos jours, les problèmes des mesures des bilans de masse se situent principalement, soit dans le développement des systèmes de mesures, soit plus simplement dans la survie des series de mesures en cours. Dans cette optique, nous proposons deux nouvelles méthodes d’analyse des mesures de bilans effectuées sur les glaciers. Elles sont basées sur le modèle linéaire de variation des bilans proposé par Lliboutry (1974). La première méthode est une application simplifiée du modèle linéaire de variation, qui n’utilise qu’un système de mesures limitées à quelques sites fixes du glacier. Elle a été développée pour obtenir la variation du bilan dans le cas où les données ne sont pas suffisamment nombreuses pour obtenir le bilan de masse global ou pour appliquer l’algorithme de Lliboutry. Ce modèle linéaire simplifié est appliqué au glacier d’Argentière pour 8 années de mesures. La seconde méthode, basée sur l’équation de continuité, permet d’obtenir le bilan de masse d’un secteur de glacier limité par deux profils transversaux de sections droites connues, où ont été mesurées les altitudes et vitesses moyennes en surface. On a de cette façon établi la série entière des bilans pour le glacier de Gébroulaz (Massif de la Vanoise, France) de 1908 à 1950, ainsi que ceux de 2 secteurs du Unteraargletscher (Massif de l’Oberland, Suisse) de 1924 à 1981.

Zusammenfassung

Zusammenfassung

Die beste Fortsetzung von Messreihen der Massenbilanz und ihre Ausdehnung auf nicht überwachte Gletscher sind wichtige Probleme in der Glaziologie der Gegenwart. Zu ihrer Lösung werden auf der Grundlage des Modells der linearen Bilanzschwankungen von Lliboutry (1974) zwei neue praktische Vermessungsmethoden vorgeschlagen. Die erste ist eine vereinfachte Anwendung des linearen Modells, die nur einen Datensatz, der auf ausgewählte Stellen mit festgelegten Messungen beschränktist, benutzt. Sie wurde zur Gewinnung von Schwankungen der Massenbilanz in solchen Fällen entwickelt, wo Daten zu spärlich sind, um die globale Massenbilanz zu ermitteln oder den Lliboutry-Algorithmus anzuwenden. Dieses vereinfachte lineare Modell wird auf die achtjährigen Beobachtungen am Glacier d’Argentière angewandt. Die zweite Methode benutzt die Kontinuitätsgleichung zur Herleitung der Massenbilanz eines Gletscherabschnittes, der von zwei Querprofilen begrenzt ist, in denen die Oberflächengeschwindigkeit, die Höhe der Oberfläche und die Dicke bekannt sind. Mit dieser Kontinuitätsmethode wird die gesamte Reihe der Massen-bilanzen für einen Abschnitt des Glacier de Gébroulaz (Gebiet von Vanoise, Frankreich) zwischen 1908 und 1950 bestimmt, ebenso für zwei Abschnitte des Unteraargletschers (Berner Oberland, Schweiz) zwischen 1924 und 1981.

Information

Type
Research Article
Copyright
Copyright © International Glaciological Society 1986
Figure 0

Fig. 1. Map of glacier d’Argentière showing locations of cross-sections.

Figure 1

Table I. Mass-Balance Data for Glacier D’ArgentiÈre for 1976–83 in Metres of Ice. The First Number in each Box is the Specific Mass Balance for that Location. The Second Number is the Deviation from the Average Balance at the Site for the Whole Period

Figure 2

Fig. 2. Distribution of the average annual balance over glacier d’Argentière at different cross-sections versus the altitude for the period 1976-83.

Figure 3

Fig. 3. Comparison of the balance variations βt given by glacier d’Argentière and glacier de Saint Sorlin for the period 1976-83.

Figure 4

Fig. 4. Accumulated variations of βt with time for glacier d’Argentière, glacier de Sarennes, and Aletschgletscher for the period 1976‒83.

Figure 5

Fig. 5. Map of the tongue of glacier de Gébroulaz showing different terminal positions and locations of two cross-profiles.

Figure 6

Fig. 6. Mean altitude variation of two cross-sections.

Figure 7

Fig. 7. Mean velocity variation at two cross-sections for 1907-55.

Figure 8

Fig. 8. Geometrical sketch of the continuity equation applied to part of a valley glacier between two cross-profiles.

Figure 9

Fig. 9. βt balance series from the continuity equation (1908‒50) applied to glacier de Gébroulaz (m of water equivalent), and a comparison of cumulative variations with two long series available in the Alps for glacier de Sarennes and Aletschglelscher.

Figure 10

Table II. Glacier De GÉbroulaz Data for the Period 1907-50. Subscripts 1 and 2 Indicate Respectively the Upper and Lower Profiles

Figure 11

Table III. Unteraargletscher Data for the Period 1923‒81. Subscripts 1, 2 and 3 Indicate Respectively the Misselenegg, Dollfus, and Brandlamm Cross-Profiles for Altitude (Z), Velocity (V), and Cross-Section Area (S). S12 and A23 are the Two Sector Areas Limited by Different Cross-Profiles. The Continuity Equation Applied to each Sector Gives a Series of Specific Mass Balances (bti) and The Deviations (βti) from the Mean

Figure 12

Fig. 10. Map of Unteraargletscher showing the location of cross-profiles (Aellen and Kasser, 1984). 6, Misselenegg; 4. Dollfus: 2, Brandlamm.

Figure 13

Fig. 11. Comparison of two mass-balance series derived from the continuity equation applied to two sectors of Unteraargletscher (Misselenegg‒Dollfus and Dollfus‒ Brandlamm) with the series of Aletschgletscher and glacier de Sarennes for the period 1924-81.

Figure 14

Table IV. Statistical Characteristics of the Two Mass-Balance Series for Unteraargletscher Compared with Those for Aletschgletscher and Glacier de Sarennes