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Bubble Coalescence in Ice as a Tool for the Study of its Deformation History

Published online by Cambridge University Press:  30 January 2017

J. Weertman*
Affiliation:
U.S. Army Cold Regions Research and Engineering Laboratory, Hanover, New Hampshire 03755, U.S.A.
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Abstract

An analysis is made of the rate of bubble coalescence in an ice mass that is deforming. A total strain of at least 8 is required before appreciable coalescence occurs. The analysis has been applied to deforming ice shelves and ice sheets. No appreciable coalescence is expected in ice shelves but coalescence should occur in ice sheets (or glaciers) if the shear strain-rate at the bottom surface is of the order of 0·075/year or larger. Measurements of bubble concentration are capable of setting limits on paleo-strain-rates of the present ice sheets. Bubble migration down temperature gradients presents complications to the study of bubble coalescence.

La coalescence de bulles d′air dans la glace utilisée comme moyen d′étude de l′histoire de sa déformation. On a procédé à l′analyse de la vitesse de coalescence des bulles d′air d′une masse de glace soumise à déformation. Une deformation totale d′au moins 8 est nécessaire avant qu′une coalescence sensible aparaisse. Cette analyse a été appliquée aux indiandsis et glaciers en train de se déformer. Aucune appréciable coalescence n′est attendue dans les ice shelves, mais la coalescence apparaîtra dans des indlandsis (ou glaciers) si la valeur de ta vitesse de cisaillement à la surface du socle rocheux est de l′ordre de 0,07/an ou plus supérieur. Des mesures de concentration de bulls d′air sont capable d′indiquer les limites des valeurs des paléo-vitesses de cisaillement des indlandsis actuels. La migration des bulles à des gradients de température présente des complications pour l′étude de la coalescence des bulles.

Zusammenfassng

Zusammenfassng

Der Zusammenschluss non Blasen im Eis als Mittel zum Studium seiner Deformationsgeschichte. Die Geschwindigkeit der Blasenzusammenschlüsse in einer sich verformenden Eismasse wird untersucht. Bevor ein wahrnehmbarer Zusammenschluss eintritt, ist eine Gesamtverzerrung von mindestens 8 erforderlich. Die Untersuchung wurde auf sich verformende Eisschelfe und Eiskalotten angewandt. In Eisschelfen wird kein merklicher Zusammenschluss erwartet; in Eiskalotten (oder Gletschern) sollte er jedoch eintreten, wenn die Schergeschwindigkeit am Untergrund den Wert 0,075 pro Jahr oder grösser erreicht. Messungen der Blasenkonzentration erlauben die Bestimmung von früheren Grenzschergeschwindigkeiten in derzeitigen Eiskalotten. Die Blasenwanderung entlang von Temperaturgradienten erschwert das Studium des Blasenzusammenschlusses.

Information

Type
Research Article
Copyright
Copyright © International Glaciological Society 1968
Figure 0

Fig. 1 Bubble coalescence. (a) Before meeting. Upper bubble moves to right with respect to lower bubble. (b) Just after meeting. (c) After spheroidization of coalesced bubbles

Figure 1

Fig. 2 Normalized bubble concentration (C/C0) versus normalized distance from bottom surface (y/h). Curve 1 for strain-rate ; Curve 2 for , and Curve 3 for