Hostname: page-component-6766d58669-6mz5d Total loading time: 0 Render date: 2026-05-19T03:57:55.388Z Has data issue: false hasContentIssue false

Temperature Distribution in the Upper Layers of the Ablation Area of Athabasca Glacier, Alberta, Canada

Published online by Cambridge University Press:  30 January 2017

W. S. B. Paterson*
Affiliation:
Polar Continental Shelf Project, Department of Energy, Mines and Resources, Ottawa, Ontario, Canada
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Abstract

Ten-meter temperature measurements show that Athabasca Glacier is temperate in the accumulation area but not in the ablation area. An important factor in determining whether all the ice will reach a temperature of 0° C by the end of summer is how much of the layer of ice, cooled during the previous winter, is removed by ablation. However, calculations show that, even when allowance is made for ablation, not enough heat is conducted into the ice to bring it all to the melting point. As recent work suggests that ice at 0° C is permeable to water, latent heat released by refreezing of percolating melt water is considered; it appears likely that this process is an insignificant heat source in the ablation area. Available data show that the penetration of solar radiation can probably also be neglected. The question of how widespread temperate glaciers are is discussed; it is predicted that in most, if not all, glaciers there is a region below the equilibrium line where, because ablation is low, the glacier is not strictly temperate.

Résumé

Résumé

Des mesures de températures sur 10 m de profondeur montrent que le glacier de l’Athabasca est tempéré dans la zone d’accumulation mais non dans celle d’ablation. Pour savoir si toute la glace atteindra une température de 0° C en fin d’été, un facteur important est de connaître quelle partie du niveau de glace refroidie pendant l’hiver précédent est enlevée par l’ablation. Cependant, les calculs montrent que, même en tenant compte de l’ablation, la conduction de chaleur dans la glace n’est pas suffisante pour l’amener dans sa totalité au point de fusion. Parce qu’un récent travail suggère que la glace à 0° C est perméable à l’eau, on a considéré la chaleur latente mise en jeu par le regel de l’eau de percolation; il apparaît vraisemblable que ce processus est une source de chaleur insignifiante dans la zone d’ablation. Les données disponibles montrent que la pénétration de la radiation solaire peut probablement aussi être négligée. On discute la question de l’extension des glaciers tempérés; on conjecture que dans la plupart, sinon dans tous les glaciers, il existe une région en dessous de la ligne d’équilibre où, parce que l’ablation est faible, le glacier n’est pas strictement tempéré.

Zusammenfassung

Zusammenfassung

Messungen der Temperatur in 10 m Tiefe zeigen, dass der Athabasca Glacier zwar im Akkumulationsgebiet temperiert ist, nicht aber im Ablationsgebiet. Ein wichtiger Punkt bei der Analyse, ob das gesamte Eis am Ende der Sommers eine Temperatur von 0° C erreicht, ist die Frage, wieviel von der während des vorangegangenen Winters abgekühlten Eisschicht durch Ablation abgebaut wurde. Jedoch wird — wie Berechnungen zeigen — selbst mit einem gewissen Spielraum für die Ablation nicht genügend Wärme in das Eis geleitet, um es in seiner Gesamtheit bis zum Schmelzpunkt zu erwärmen. Da neuere Arbeiten vermuten lassen, dass Eis bei 0° C wasserdurchlässig ist, wird latente Wärme, die beim Gefrieren durchsickernden Schmelzwassers frei wird, in Betracht gezogen; dieser Vorgang scheint jedoch nur eine unbedeutende Wärmequelle im Ablationsgebiet zu sein. Verfügbare Daten zeigen, dass das Eindringen der Sonnenstrahlung wahrscheinlich ebenfalls vernachlässigt werden kann. Die Frage, wie weit temperierte Gletscher verbreitet sind, wird diskutiert; es wird vorausgesagt, dass es in den meisten, wenn nicht allen Gletschern ein Gebiet unterhalb der Gleichgewichtslinie gibt, in dem infolge geringer Ablation der Gletscher nicht streng temperiert ist.

Information

Type
Research Article
Copyright
Copyright © International Glaciological Society 1972
Figure 0

Fig. 1. Map of Athabasca Glacier showing locations of 10-meter bore holes.

Figure 1

Table 1. Climatic Data for the Two Stations Nearest to Athabasca Glacier

Figure 2

Fig. 2. Snow and ice temperatures measured in three bore holes in late April 1968, and regression line (Equation (3)) fitted to the ice temperatures. The top point in each hole was at the surface.

Figure 3

Fig. 3. Ice temperatures measured in three bore holes on 22 September 1970.

Figure 4

Table II. Ten-Meter Temperatures In Athabasca Glacier(Holes A, B, C are in accumulation area, others in ablation area)

Figure 5

Fig. 4. Temperature profiles calculated from heat-conduction theory.(a)Observed initial temperatures (see Fig. 2).(b)Temperatures after 0.2 a with no ablation.(c)After 3.8 m ablation in 0.2 a (average conditions in Athabasca Glacier).(d)After 3.8 m ablation in 0.4 a.(e)After 7.5 m ablation in 0.2 a.