Hostname: page-component-6766d58669-bkrcr Total loading time: 0 Render date: 2026-05-16T18:59:30.845Z Has data issue: false hasContentIssue false

The Dependence of Temperature Profiles in Ice Sheets on Longitudinal Variations in Velocity and Surface Temperature

Published online by Cambridge University Press:  30 January 2017

A. S. Jones*
Affiliation:
Visiting Research Fellow, School of Mathematics and Physics, University of East Anglia Norwich NR4 7TJ, England
Rights & Permissions [Opens in a new window]

Abstract

Formulae for calculating temperature profiles in steady-state ice sheets are derived in terms of the horizontal and vertical velocities of the surface ice, and of the variation in surface temperature along the flow lines. Two models are considered: parallel flow and radial flow. In each case the result consists of a “stationary” term (equivalent to Robin's equation), a term dependent on the horizontal velocity, and a term arising from the temperature variations. This last term produces reversals in the temperature field such as are measured in practice.

Résumé

Résumé

Des formules pour le calcul des profils de températures dans des calottes glaciaires en etat d’equilibre sont etablies en fonction des vitesses verticales et horizontales de la glace de surface et des variations de la température de surface le long des lignes de courant. Deux modeles sont consideres: l’ecoulement parallele et l’ecoulement radial. Dans chaque cas, le résultat se compose d'un terme "stationnaire"(équivalent á l'equation de Robin), d’un terme deduit des variations de températures. Ce dernier terme provoque des inversions dans le champ des températures telles que celles que l’on measure dans la pratique.

Zusammenfassung

Zusammenfassung

Für die Berechnung von Temperaturprofilen in stationären Eisdecken aus der horizontalen und vertikalen Geschwindigkeit der Eisoberflâche und aus der Temperaturverteilung entlang der Stromlinien werden Formeln hergeleitet. Zwei Modelle werden betrachtet : parallers und radiales Fliessen. In beiden Fallen besteht das Ergebnis aus einem “stationären” Term (gleichwertig mit Robins Gleichung), einem Term, der von der Horizontalgeschwindigkeit abhangt und einem Term fur die Temperatureverteilung. Der letzte bewirkt eine Umkehr im Temperaturfeld, wie sie in der Praxis beobachtet wurde.

Information

Type
Research Article
Copyright
Copyright © International Glaciological Society 1978
Figure 0

Fig. 1. Parallel flow model: streamlines.

Figure 1

Fig. 2. Radial flow model: streamlines.

Figure 2

Fig. 3a. Velocity-dependent température gradients, parallel flow.

Figure 3

Fig. 4a. Surface température variation effect, parallel flow.

Figure 4

Fig. 3b. Velocity-dependent temperature gradients, radial flow.

Figure 5

Fig. 4b. Surface temperature variation effect, radial flow.

Figure 6

Fig. 5. Comparative graphs. 1: Robin's equation; 2: Robin’s equation with velocity dependent correction; 3: Full solution (a) parallel flow, β = 0.001 m1, (b) radial flow, β = 0.001 m,−1, (c) parallel flow, β = 0.0005m-1τ.

Figure 7

Fig. 6. Comparison of measured and computed temperature profiles for the "Byrd" bore hole. (Measured values are denoted O.)