Published April 13, 2022
| Version v1
Publication
Open
The role of föhn winds in eastern Antarctic Peninsula rapid ice shelf collapse
- 1. University of California, Irvine
- 2. Utrecht University
- 3. Argentine Antarctic Institute
Description
Abstract. Ice shelf collapse reduces buttressing and enables grounded glaciers to contribute more rapidly to sea-level rise in a warming climate. The abrupt collapses of the Larsen A (1995) and B (2002) ice shelves on the Antarctic Peninsula (AP) occurred, at least for Larsen B, when long-period ocean swells damaged the calving front and the ice shelf was inundated with melt lakes that led to large-scale hydrofracture cascades. During collapse, field and satellite observations indicate föhn winds were present on both ice shelves. Here we use a regional climate model and machine learning analyses to evaluate the contributory roles of föhn winds and associated melt events prior to and during the collapses for ice shelves on the AP. Föhn winds caused about 25 % ± 3 % of the total annual melt in just 9 d on Larsen A prior to and during collapse and were present during the Larsen B collapse, which helped form extensive melt lakes. At the same time, the off-coast wind direction created by föhn winds helped melt and physically push sea ice away from the ice shelf calving fronts that allowed long-period ocean swells to reach and damage the front, which has been theorized to have ultimately triggered collapse. Collapsed ice shelves experienced enhanced surface melt driven by föhn winds over a large spatial extent and near the calving front, whereas SCAR inlet and the Larsen C ice shelves are affected less by föhn-wind-induced melt and do not experience large-scale melt ponds. These results suggest SCAR inlet and the Larsen C ice shelves may be less likely to experience rapid collapse due to föhn-driven melt so long as surface temperatures and föhn occurrence remain within historical bounds.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
الملخص: يقلل انهيار الجرف الجليدي من الدعم ويمكّن الأنهار الجليدية المؤرضة من المساهمة بسرعة أكبر في ارتفاع مستوى سطح البحر في مناخ دافئ. حدثت الانهيارات المفاجئة للجروف الجليدية لارسن A (1995) و B (2002) في شبه الجزيرة القطبية الجنوبية (AP)، على الأقل بالنسبة لارسن B، عندما أدت أمواج المحيط الطويلة إلى إتلاف جبهة الولادة وغمر الجرف الجليدي بالبحيرات الذائبة التي أدت إلى سلاسل تعاقبية مائية واسعة النطاق. أثناء الانهيار، تشير الملاحظات الميدانية والأقمار الصناعية إلى وجود رياح فون على كلا الجرفين الجليديين. هنا نستخدم نموذجًا مناخيًا إقليميًا وتحليلات للتعلم الآلي لتقييم الأدوار المساهمة لرياح فون وأحداث الذوبان المرتبطة بها قبل وأثناء انهيار الجروف الجليدية في نقطة الوصول. تسببت رياح فون في حوالي 25 ٪ ± 3 ٪ من إجمالي الذوبان السنوي في 9 أيام فقط على لارسن أ قبل وأثناء الانهيار وكانت موجودة أثناء انهيار لارسن ب، مما ساعد على تشكيل بحيرات ذوبان واسعة. في الوقت نفسه، ساعد اتجاه الرياح خارج الساحل الناجم عن رياح فون على ذوبان الجليد البحري ودفعه جسديًا بعيدًا عن جبهات الجرف الجليدي التي سمحت لتضخمات المحيطات طويلة الأمد بالوصول إلى الجبهة وإتلافها، والتي تم افتراض أنها تسببت في النهاية في الانهيار. شهدت الأرفف الجليدية المنهارة ذوبانًا سطحيًا محسنًا مدفوعًا برياح فون على مدى مكاني كبير وبالقرب من جبهة الولادة، في حين أن مدخل الندبة والأرفف الجليدية لارسن سي تتأثر بشكل أقل بالذوبان الناجم عن الرياح فون ولا تواجه أحواض ذوبان واسعة النطاق. تشير هذه النتائج إلى أن مدخل الندبة والأرفف الجليدية Larsen C قد تكون أقل عرضة للانهيار السريع بسبب الذوبان المدفوع بـ föhn طالما بقيت درجات حرارة السطح وحدوث föhn ضمن الحدود التاريخية.Translated Description (French)
Résumé. L'effondrement du plateau glaciaire réduit les contreforts et permet aux glaciers échoués de contribuer plus rapidement à l'élévation du niveau de la mer dans un climat qui se réchauffe. Les effondrements brusques des plates-formes de glace Larsen A (1995) et B (2002) sur la péninsule Antarctique (AP) se sont produits, du moins pour Larsen B, lorsque des houles océaniques de longue période ont endommagé le front de vêlage et que la plate-forme de glace a été inondée de lacs de fonte qui ont conduit à des cascades de fractures hydroélectriques à grande échelle. Au cours de l'effondrement, les observations sur le terrain et par satellite indiquent que des vents de föhn étaient présents sur les deux plates-formes de glace. Ici, nous utilisons un modèle climatique régional et des analyses d'apprentissage automatique pour évaluer les rôles contributifs des vents de föhn et des événements de fonte associés avant et pendant les effondrements des plates-formes de glace sur l'AP. Les vents de Föhn ont causé environ 25 % ± 3 % de la fonte annuelle totale en seulement 9 jours sur Larsen A avant et pendant l'effondrement et étaient présents pendant l'effondrement de Larsen B, ce qui a contribué à la formation de vastes lacs de fonte. Dans le même temps, la direction des vents au large des côtes créée par les vents de föhn a contribué à faire fondre et à repousser physiquement la glace de mer loin des fronts de mise bas de la plate-forme de glace, ce qui a permis aux houles océaniques de longue durée d'atteindre et d'endommager le front, ce qui a été théorisé pour avoir finalement déclenché l'effondrement. Les plateaux de glace effondrés ont connu une fonte de surface accrue entraînée par les vents de föhn sur une grande étendue spatiale et près du front de vêlage, tandis que l'entrée de la CICATRICE et les plateaux de glace Larsen C sont moins affectés par la fonte induite par les vents de föhn et ne connaissent pas de bassins de fonte à grande échelle. Ces résultats suggèrent que l'entrée de la CICATRICE et les plates-formes de glace Larsen C pourraient être moins susceptibles de s'effondrer rapidement en raison de la fonte provoquée par le föhn tant que les températures de surface et l'occurrence du föhn restent dans les limites historiques.Translated Description (Spanish)
Resumen. El colapso de la plataforma de hielo reduce los contrafuertes y permite que los glaciares con tierra contribuyan más rápidamente al aumento del nivel del mar en un clima más cálido. Los colapsos abruptos de las plataformas de hielo Larsen A (1995) y B (2002) en la Península Antártica (AP) ocurrieron, al menos para Larsen B, cuando las marejadas oceánicas de largo período dañaron el frente de parto y la plataforma de hielo se inundó con lagos derretidos que condujeron a cascadas de hidrofractura a gran escala. Durante el colapso, las observaciones de campo y satelitales indican que los vientos föhn estaban presentes en ambas plataformas de hielo. Aquí utilizamos un modelo climático regional y análisis de aprendizaje automático para evaluar los roles contribuyentes de los vientos föhn y los eventos de fusión asociados antes y durante los colapsos de las plataformas de hielo en el AP. Los vientos de Föhn causaron alrededor del 25 % ± 3 % del derretimiento anual total en solo 9 días en Larsen A antes y durante el colapso y estuvieron presentes durante el colapso de Larsen B, lo que ayudó a formar extensos lagos de derretimiento. Al mismo tiempo, la dirección del viento fuera de la costa creada por los vientos föhn ayudó a derretir y empujar físicamente el hielo marino lejos de los frentes de desprendimiento de la plataforma de hielo que permitieron que las olas oceánicas de largo período alcanzaran y dañaran el frente, lo que se ha teorizado que finalmente desencadenó el colapso. Las plataformas de hielo colapsadas experimentaron una fusión superficial mejorada impulsada por los vientos föhn en una gran extensión espacial y cerca del frente de parto, mientras que la entrada de CICATRICES y las plataformas de hielo Larsen C se ven menos afectadas por la fusión inducida por el viento föhn y no experimentan estanques de fusión a gran escala. Estos resultados sugieren que la entrada de CICATRICES y las plataformas de hielo Larsen C pueden tener menos probabilidades de experimentar un colapso rápido debido al derretimiento impulsado por föhn, siempre que las temperaturas de la superficie y la ocurrencia de föhn permanezcan dentro de los límites históricos.Files
tc-16-1369-2022.pdf.pdf
Files
(9.1 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:c529c48afab06cc20f3aba5317c3dddf
|
9.1 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- دور رياح فون في انهيار الجرف الجليدي السريع لشبه جزيرة أنتاركتيكا الشرقية
- Translated title (French)
- Le rôle des vents de föhn dans l'effondrement rapide de la plate-forme glaciaire de la péninsule Antarctique orientale
- Translated title (Spanish)
- El papel de los vientos föhn en el colapso rápido de la plataforma de hielo del este de la Península Antártica
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4223496278
- DOI
- 10.5194/tc-16-1369-2022
References
- https://openalex.org/W1480597855
- https://openalex.org/W1488968770
- https://openalex.org/W1558742170
- https://openalex.org/W1585151211
- https://openalex.org/W1882988629
- https://openalex.org/W1894515876
- https://openalex.org/W1946463938
- https://openalex.org/W1982616895
- https://openalex.org/W1989199622
- https://openalex.org/W1989794315
- https://openalex.org/W2003371436
- https://openalex.org/W2010016724
- https://openalex.org/W2035065301
- https://openalex.org/W2051127640
- https://openalex.org/W2059710127
- https://openalex.org/W2061839064
- https://openalex.org/W2068823966
- https://openalex.org/W2075344914
- https://openalex.org/W2080096787
- https://openalex.org/W2084481702
- https://openalex.org/W2100605672
- https://openalex.org/W2106324800
- https://openalex.org/W2108001777
- https://openalex.org/W2123229415
- https://openalex.org/W2126032940
- https://openalex.org/W2126611807
- https://openalex.org/W2129301216
- https://openalex.org/W2132146331
- https://openalex.org/W2132303808
- https://openalex.org/W2137827642
- https://openalex.org/W2139482791
- https://openalex.org/W2139552985
- https://openalex.org/W2146762660
- https://openalex.org/W2153259684
- https://openalex.org/W2155224709
- https://openalex.org/W2166060229
- https://openalex.org/W2171369722
- https://openalex.org/W2252934916
- https://openalex.org/W2268526594
- https://openalex.org/W2416341360
- https://openalex.org/W2468503799
- https://openalex.org/W2563733746
- https://openalex.org/W2573382576
- https://openalex.org/W2611592804
- https://openalex.org/W2619776531
- https://openalex.org/W2656441826
- https://openalex.org/W2734939667
- https://openalex.org/W2763896688
- https://openalex.org/W2792776101
- https://openalex.org/W2794899914
- https://openalex.org/W2797029768
- https://openalex.org/W2799853966
- https://openalex.org/W2801455267
- https://openalex.org/W2801536744
- https://openalex.org/W2808447386
- https://openalex.org/W2901833077
- https://openalex.org/W2912595792
- https://openalex.org/W2936560152
- https://openalex.org/W2982230884
- https://openalex.org/W2997240862
- https://openalex.org/W3003515423
- https://openalex.org/W3011973493
- https://openalex.org/W3027951468
- https://openalex.org/W3085003494
- https://openalex.org/W3093398400
- https://openalex.org/W3126925135
- https://openalex.org/W3127782662
- https://openalex.org/W3132263865
- https://openalex.org/W3145328023
- https://openalex.org/W3182679944
- https://openalex.org/W3204029564