Eisalterberechnung am Beispiel des Antarktischen Eisschildes
Eisalterberechnung am Beispiel des Antarktischen Eisschildes
In dieser Arbeit wird ein neues Verfahren zur Lösung der Eisaltersgleichung in konservativer Form hergeleitet. In Verbindung mit dem Eisschildmodell SICOPOLIS erhält man somit ein Instrument, das in der Lage ist das Alter des Eises an jeder beliebigen Stelle im Eisschild zu bestimmen. Hierfür wird zunächst ein numerisches Verfahren zur Lösung der allgemein gültigen Altersgleichung formuliert. Anschließend wird durch analoges Vorgehen ein Lösungsverfahren für die Eisaltersgleichung, die den in SICOPOLIS verwendeten Koordinatentransformationen unterworfen wurde, bestimmt. Desweiteren werden die für die numerische Simulation des antarktischen Eisschildes verwendeten Datensätze vorgestellt und Simulationen für unterschiedliche Randbedingungen durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Simulationen werden in Hinblick auf ihre Übereinstimmung mit der Realität diskutiert. Besonderes Augenmerk wird auf den Vergleich des berechneten Eisalters mit den Berechnungen mittels des bisherigen Lösungsverfahrens gerichtet. Weiterhin werden Ergebnisse für frühere Warm- bzw.\ Kaltzeiten diskutiert und Ergebnisse für verschiedene Szenarien der globalen Erwärmung vorgestellt.
In order to solve the equation of the age of ice in conservative form, a new scheme is derived. In connection with the three-dimensional polythermal ice-sheet model SICOPOLIS it is possible to determine the age of the ice at any point within the ice sheet. Therefore a general numerical solution of the age equation is formulated. Afterwards the coordinate transformations used in SICOPOLIS are applied. In addition datasets, which are used to simulate the antarctic ice sheet, are introduced. Calculations with different boundary conditions are discussed in comparison with the real state of the ice sheet. In particular the computed age of the ice is compared with the computations obtained with the previous method. Furthermore, calculations of former glacials and interglacials are discussed and different global warming scenarios are shown.