Jökull


Jökull - 01.12.1957, Blaðsíða 8

Jökull - 01.12.1957, Blaðsíða 8
model, that is, a one dimensional temperature field in a semi-infinite solid which is subjected to erosion or sedimentation and variable tem- perature at the boundary. The heat conduc- tivity, k, and the diffusivity, a, are assumed constant. The differential equation for the temperature T’ in a fixed coordinate systern is aT’xx = T’t (1) with the boundary y = 0 at T = 0 and the initial temperature a linear function of the depth. In this case f(t) = 0 and h(y) = gy, where g is a constant. The integrals in equa- tion (6) are easily computed. A transformation back to T by the second equation in (3) gives the final solution where x is the coordinate in the solid and t' the time. This equation has to be solved with the boundary conditions x-vt’ = 0, T’ = f (t), t’ = 0, T’ = h (x), ( ^ where v is tfie velocity of erosion (or sedimenta- tion where v is negative) which will be assumed constant. Equation (1) is solved by the means of the transformation y = x — vt’, t = t’ (3) T = T’ = u (y, t) exp (— vy/2a — v2 t/4a), which transform the equation (1) into auxx = ut (4) and the boundary conditions into y = 0, u = f (t) exp (v2 t/4a), t = 0, u = h (y) exp (vy/2a). The solution of the problem presented by (4) and (5) is given by Carslaw (10) f V2 f^ V*2 u - J/?/yJe2a ðffáyizjetz + J/'fzJeJio 02(/,y;zJc/z 'o Jn (6) where Gi (t, y; z) and G2 (t, y; z) are defined , / / . fe+yj* (7) G»fr.y;zJ = y — e Jett-I) Special case: Period of erosion with the initial condition h(y) = gy where g is a constant. An interesting special case is presented when the erosion of the velocity v is started at t = 0 The derivative of (8) gives the temperature gradient at the surface The temperature gradient at the surface de- pends therefore on the term r/2 a/ at, where r is the portion eroded in the time t, that is, r = vt. Approximation methods in tlie case of two or more short periods of erosion. The problem of estimating the effect of more than one period of erosion will be encountered in the following. In principle, this problem is solved by the ap- plication of the general solution (6) to each period. The temperature distribution found at the end of a period serves as the initial distribu- tion for the subsequent period. The parameter v is zero for periods of no erosion. The computations involved in this procedure become quite lengthy when several periods with different external parameters are encountered. In the present case, we are mainly interested in the erosion during the Pleistocene glacial stages. As will be mentioned below the indica- tions are that each of the 4 major glacial stages were relatively short compared to the total length of the Pleistocene. Each stage may have covered less than 10% of the total length of the Pleistocene. Let At be the length of a period of erosion and t the tíme that has passed since the middle of the period. In the case where t > > At the effects of the erosion at the time t may be approximated on the basis that the total erosion occurred instantaneously at the middle of the period. Let the initial conditions before the erosion be T = gy, where g is a constant gradient, and furthermore f(t) = 0. If r is the total thickness 6
Blaðsíða 1
Blaðsíða 2
Blaðsíða 3
Blaðsíða 4
Blaðsíða 5
Blaðsíða 6
Blaðsíða 7
Blaðsíða 8
Blaðsíða 9
Blaðsíða 10
Blaðsíða 11
Blaðsíða 12
Blaðsíða 13
Blaðsíða 14
Blaðsíða 15
Blaðsíða 16
Blaðsíða 17
Blaðsíða 18
Blaðsíða 19
Blaðsíða 20
Blaðsíða 21
Blaðsíða 22
Blaðsíða 23
Blaðsíða 24
Blaðsíða 25
Blaðsíða 26
Blaðsíða 27
Blaðsíða 28
Blaðsíða 29
Blaðsíða 30
Blaðsíða 31
Blaðsíða 32
Blaðsíða 33
Blaðsíða 34
Blaðsíða 35
Blaðsíða 36
Blaðsíða 37
Blaðsíða 38
Blaðsíða 39
Blaðsíða 40
Blaðsíða 41
Blaðsíða 42
Blaðsíða 43
Blaðsíða 44
Blaðsíða 45
Blaðsíða 46
Blaðsíða 47
Blaðsíða 48
Blaðsíða 49
Blaðsíða 50
Blaðsíða 51
Blaðsíða 52
Blaðsíða 53
Blaðsíða 54
Blaðsíða 55
Blaðsíða 56
Blaðsíða 57
Blaðsíða 58
Blaðsíða 59
Blaðsíða 60
Blaðsíða 61
Blaðsíða 62
Blaðsíða 63
Blaðsíða 64
Blaðsíða 65
Blaðsíða 66
Blaðsíða 67
Blaðsíða 68

x

Jökull

Beinir tenglar

Ef þú vilt tengja á þennan titil, vinsamlegast notaðu þessa tengla:

Tengja á þennan titil: Jökull
https://timarit.is/publication/1155

Tengja á þetta tölublað:

Tengja á þessa síðu:

Tengja á þessa grein:

Vinsamlegast ekki tengja beint á myndir eða PDF skjöl á Tímarit.is þar sem slíkar slóðir geta breyst án fyrirvara. Notið slóðirnar hér fyrir ofan til að tengja á vefinn.