Hostname: page-component-6766d58669-kn6lq Total loading time: 0 Render date: 2026-05-16T02:57:58.236Z Has data issue: false hasContentIssue false

Densification of Snow on the Ice Sheet of Ellsworth Land and the Southern Antarctic Peninsula

Published online by Cambridge University Press:  30 January 2017

John C. Behrendt*
Affiliation:
U.S. Geological Survey, Denver, Colorado, U.S.A.
Rights & Permissions [Opens in a new window]

Abstract

Density-depth curves constructed from seismic travel-time data observed at 25 locations, show a large variation over an essentially isothermal area (T = −22±2.6° C). This is correlated with the wide range of mean annual accumulation values. (A = 20 to 50g./cm.2yr). Quantitative estimates of mean annual accumulation can be obtained from seismic refraction data in this area by the expression A = 23.5+0.049(3500−V 200) where V 200 is the compressional wave velocity (m./sec.) observed at 200 m. from the shot point. The density-depth curves can be used to give estimates of accumulation by the expression:

where ρ 40 is the density (g./cm.3) at 40 m. depth. The internal consistency of these methods is indicated by the standard deviation of ±2.9./cm.2 yr. for comparisons of accumulation estimates. The theoretical basis for these results is discussed.

Résumé

Résumé

Les courbes des densités en fonction des profondeurs construites à. partir des temps de parcours sismiques observés en 25 stations, montrent une importante variation pour une zône pratiquement isotherme (T = −22±2.6° C). Ceci est en rapport avec le grand écart des valeurs moyennes des accumulations annuelles. (A = 20−50g./cm.2an). Des estimations quantitatives d’accumulation moyenne annuelle peuvent être obtenues a partir de données de réfraction sismique dans cette zone par l’expression A = 23,5+0,049(3500−V 200)ou V 200(m/s) est la vitesse de l’onde de compression observée à 200 m du point de tir. La courbe des densités en fonction des profondeurs peut être utilisée pour donner des estimations d’accumulations par l’expression suivante;

dans laquelle ρ 40 est la densité a 40 m de profondeur. La cohérence intrinsèque de ces méthodes est indiquée par un écart standard de±2,9 g./cm.2 an pour des comparaisons dc l’estimation de l’accumulation. La base théorique concernant ces résultats est discutée.

Zusammenfassung

Zusammenfassung

Dichte-Tiefen-Diagramme, abgeleitet aus seismischen Laufzeitbeobachtungen an 25 Stellen, zeigen starke Unterschiede innerhalb eines im wesentlichen isothcrmen Gebietes (T = −22±2,6° C). Diese Tatsache steht mit der starken Streuung der Werte für die mittlere Jahresakkumulation (A = 20−50g/cm2Jahr) in Zusammenhang. Zahlenmässig kann die mittlere Jahresakkumulation aus seismischen Refraktionswerten in diesem Gebiet mit der Formel A = 23,5+0,049(3500−V 200) abgeschätzt werden, worin V 200 die Geschwindigkeit (m/sec) der Druckwellen in 200 m Abstand vom Schusspunkt bedeutet. Auch die Dichte-Tiefen-Kurven können zur Abschätzung der Akkumulation herangezogen werden, und zwar nach einer der folgenden Formel:

worin ρ 40 die Dichte in 40 m Tiefe bedeutet. Die innere Übereinstimmung zwischen diesen Methoden kann aus dem mittleren Fehler von ±2,9 g/cm2 Jahr beurteilt werden, der sich aus dem Vergleich von Akkumulationsabschätzungen ergibt. Die theoretischen Grundlagen dieser Hrgebnisse werden diskutiert.

Information

Type
Research Article
Copyright
Copyright © International Glaciological Society 1965
Figure 0

Fig. 1. Map of Antarctica showing area studied

Figure 1

Fig. 2. Surface elevation map showing location of major station (from Behrendt, 1963)

Figure 2

Fig. 3. Density-depth curves stations 224–320

Figure 3

Fig. 4. Density-depth curves stations 382–528

Figure 4

Fig. 5. Density-depth curves stations 572–764

Figure 5

Fig. 6. Density-depth carves stations 840–1028

Figure 6

Fig. 7. Density-depth curves for 5 refraction stations extended to penetrate to depth of maximum velocity

Figure 7

Table 1. Accumulation Determined From Seismic Data and Near-Surface Glaciology

Figure 8

Fig. 8. Graph of accumulation vs. density at o m. depth. Straight line is the least-square fit through the data; curve is determined by the expression shown

Figure 9

Fig. 9. Graph of accumulation vs. compressional wave velocity observed 50 m. from the shot point. The straight line is the least-square fit to the data

Figure 10

Fig. 10. Graph of accumulation vs. compressional wave velocity observed 100 m. from the shot point. The straight line is the least-square fit to the data

Figure 11

Fig. 11. Graph of accumulation vs. compressional wave velocity observed 200 m. from the shot point. The straight line is the least-square fit to the data

Figure 12

Fig. 12. Average density vs. density at 40 m. depth. The straight line is the least-square fit to the data

Figure 13

Fig. 13. Graph cosh (σ/σ0) vs. ln ρ. The straight line is the least-square fit to the data; the curve is the theoretical relationship