Jökull - 01.12.1975, Page 14

flow at the base of a glacier or ice sheet.
Reviews of Geophysics and Space Physics,
10: 287-333.
ÁGRIP
LÓN UNDIR JÖKLUM,
JÖKULHLAUP OG ELDGOS
Jökulhfaup eru skyndileg vatnsflóS frá jökl-
um. Sum hlaup koma úr jaðarlónum, þar sem
skriðjökull hefur stíflað þverdal. Úrkoma og
ofanbráð safnast í dalinn ofan við jökulstífl-
una. Grænalón og Vatnsdalslón eru dæmi um
þessa gerð lóna. Önnur hlaup koma úr vatns-
geymum frá innsvæðum jökla. Slík lón myndast
þar, sem jökull þekur jarðhitasvæði. Jökulhlaup
geta einnig stafað af eldsumbrotum í jökli.
I þessari grein er eingöngu rætt um jökul-
hlaup úr vatnsgeymum, sem eru huldir jökli.
Orsakir hlaupanna eru kannaðar fræðilega. For-
sendur fyrir myndun vatnslóna undir jökli eru
skilgreindar. Það er gert á grundvelli lögmála
um rennsli vatns í þíðjöklum. Almennt gerum
við ráð fyrir, að vatn renni undan halla, en svo
þarf ekki að vera, ef vatnið er undir jökli og
átt er við halla jökulbotns. Á láréttum botni
rennur vatn undan halla jökulyfirborðs. Jökul-
fargið við botn þrýstir vatni frá svæðum þar,
sem jökull er þykkur í átt að þynnri jökli. Við
botn rennur vatn því venjulega frá miðju út
til jaðra jöklanna. Þar verkar saman halli botns
og þynning jökuls út til jaðranna. Hins vegar
er ekki auðséð, hvert vatn rennur, þegar jökul-
botn rís upp andstætt halla jökulyfirborðs.
Fræðileg könnun leysir þann vanda. I ljós kem-
ur, að halli jökulyfirborðs hefur um tíu sinn-
um meiri áhrif á stefnu og styrk vatnsstraums-
ins en sami halli jökulbotns. Á grundvelli þessa
lögmáls má gera grein fyrir, hvar finna megi lón
undir jökli.
Hugsum okkur þversnið af jökli. f fyrstu hall-
ar botni hans og yfirborði í ákveðna átt. Vatn
streymir í sömu átt við jökulbotn. Er lengra
dregur, tekur jökulbotn að rísa, en halli yfir-
borðs er óbreyttur. Vatn rennur inn á þetta
svæði og upp jökulbotninn. En rísi botninn
hins vegar tíu sinnum brattar en fall yfirborðs,
nær vatn ekki lengur að renna upp hann. Vatn
gæti þá safnast fyrir í skál við jökulbotn. Þar
1 2 JÖKULL 25. ÁR
sem botn skálarinnar verður að halla tíu sinn-
um brattar en yfirborði jökulsins, er ólíklegt
að lón finnist undir bröttum jökli. Líkurnar
eru mestar á að finna lón af þessari gerð undir
hábungum jöklanna. Á innsvæðum Vatnajökuls
er aðeins um einn líklegan stað að ræða. Hann
er undir söðlinum 20—30 km austur af Gríms-
fjalli. Lón gætu einnig leynst í gígskálum, t. d.
í Öræfajökli og Eyjafjallajökli. — Jökulhlaup
geta ekki brotist fram úr þessum lónum, nema
eldgos komi upp í lóninu. Mynd 3 a sýnir lón
undir jökulbungu. Farg jökulsins er mest undir
miðri bungunni, og því þrýstist vatn í allar
áttir út frá hábungunni. Vatn rennur út úr lón-
inu í sama mæli og inn í það. Lónið nær vissri
stærð og helst síðan óbreytt.
Hugsum okkur næst kvos í yfirborði jökuls.
Jökullinn er þynnri undir kvosinni en um-
hverfis hana (Myncl 3 b). Farg við jökulbotn er
því rneira utan við kvosina heldur en undir
henni. Vatn leitar því úr öllum áttum inn undir
kvosina, uns það leggst að jökulbotni, sem rís
með tíföldum halla jökulyfirborðs. í þessu felst,
að kvos í jökli getur létt svo á vatnsþrýstingi
við jökulbotn, að vatn þrýstist upp fjallshlíðar,
sem eru allt að tíu sinnum brattari en kvosin.
Nái halli fjallsins ekki þessum mörkum, leggst
vatnslag eins og kápa yfir það, og upp af fjall-
inu rís vatnslagið, uns hallamörkunum er náð.
Á sléttum jökulbotni rís vatnsgeymirinn eins
og hvelfing upp af botninum. Lögun hvelfing-
arinnar er spegilmynd af yfirborði jökulsins, en
tífalt brattari. — Úr þessum vatnsgeymum brjót-
ast fram jökulhlaup. Vatn og ís streyma stöðugt
inn að kvosinni, og við það grynnkar hún og
þrýstingur við botn hennar vex. Þar sem vatn
er eðlisþyngra en ís, verður vatnsþrýstingur við
botn kvosarinnar jafn fargi íss við jaðra vatns-
hvelfingarinnar, áður en kvosin hefur risið upp
í hæð íssins á jöðrunum. Is streymir stöðugt
undan halla inn í kvosina. Jafnóðum og vatns-
þrýstingur verður jafn jökulfarginu nær vatn
úr geyminum að þrengja sér inn undir ísinn.
Vatnstota sækir stöðugt lengra út frá lóninu,
mætir í fyrstu æ þykkari jökli, en kvosin grynn-
ist enn, og þrýstingur við frambrún vatnstot-
unnar vex að sama skapi. Stöðugt þykkari jökli
er lyft. En nú fer jökullinn skyndilega að þynn-
ast, er dregur að jöðrunum. Vatn hefur náð há-
um þrýstingi undir jökli og framundan þynnist
jökullinn. Fyrirstaðan er horfin, og vatn úr
lóninu á greiða leið eftir botni út að jökul-