Jökull


Jökull - 01.07.2003, Blaðsíða 3

Jökull - 01.07.2003, Blaðsíða 3
Reviewed research article A calibrated mass balance model for Vatnajökull, Iceland Martijn de Ruyter de Wildt , Johannes Oerlemans and Helgi Björnsson Institute for Marine and Atmospheric Research, Universiteit Utrecht, Utrecht, The Netherlands; m.s.deruijterdewildt@phys.uu.nl Science Institute, University of Iceland, Dunhaga 3, 107 Reykjavík, Iceland; hb@raunvis.hi.is Abstract – Vatnajökull (Iceland) is the largest ice cap in the world where the energy and mass balance have been studied with good spatial and temporal resolution. In this paper we use these data to analyze the energy balance and to construct a calibrated and spatially distributed mass balance model. The incoming longwave radiation is best modeled as a function of meteorological variables in the free atmosphere just above the rel- atively thin katabatic layer, instead of those at the 2 m level. The ratio of changes in the 2 m temperature to changes in the free atmospheric temperature (the climate sensitivity) is smaller than 1. Therefore, when the bulk method is used to compute the turbulent fluxes, the 2 m temperature must be explicitly calculated. Otherwise the sensitivity of Vatnajökull to climatic change would be overestimated. When the model is forced with data from a permanent weather station not on the ice cap, it reproduces the observed mass balance reasonably well. Horizontal precipitation gradients over Vatnajökull are large, which results in a strongly varying sensitivity to external temperature changes over the ice cap. The mass balance and its sensitivity is thus highly dependent on local climatic conditions. For a temperature increase of 1 K and a simultaneous precipitation increase of 5.3%, the mean specific mass balance of Vatnajökull decreases by 0.56 m w.e. INTRODUCTION Many authors have studied the energy and mass bal- ance of glaciers. In earlier studies single points on a glacier were studied (e.g., Ambach, 1963; Munro and Davies, 1978). However, the mass balance de- pends strongly on altitude which is why others stud- ied the energy balance along glacier transects (e.g., Braithwaite and Olesen, 1990; Munro, 1990; Greuell et al., 1997) and modeled mass balance gradients and sensitivities (e.g., Ambach and Kuhn, 1985; Van de Wal and Oerlemans, 1994; Jóhannesson, 1997). Only a few authors have studied the surface of a glacier or ice cap in a three-dimensional way (e.g., Arnold et al., 1996, Oerlemans et al., 1999). Oerlemans et al. (1999) carried out a glacio-meteorological exper- iment on Vatnajökull (Iceland), which is the first ice cap where the melt process has been observed with good spatial and temporal resolution. In this work we use data from this experiment to analyze the en- ergy balance and present a calibrated mass balance model which is based on a calculation of the sur- face energy balance. We force this model with data from meteorological stations that are close to but not on the ice cap. For these stations long meteorologi- cal records are available with which we can calculate the mean specific mass balance over the last decades and study the sensitivity of Vatnajökull to external climatic change. Precipitation over Vatnajökull is largely unknown, which is why we use this quantity to tune the model to the mass balance data. The mass balance is evaluated at a number of sites distributed across the ice cap. A Digital Elevation Model (DEM) with a horizontal resolution of 500 m is used to obtain the altitude and other geographical features for these points (Figure 1). The mean specific mass balance is then calculated with an interpolation scheme that was especially developed for this purpose. Vatnajökull (Figure 1) is located in southeastern Iceland and is one of the largest temperate ice caps in the world (8200 km ). The altitude ranges from JÖKULL No. 52, 2003 1
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
Blaðsíða 69
Blaðsíða 70
Blaðsíða 71
Blaðsíða 72
Blaðsíða 73
Blaðsíða 74
Blaðsíða 75
Blaðsíða 76
Blaðsíða 77
Blaðsíða 78
Blaðsíða 79
Blaðsíða 80
Blaðsíða 81
Blaðsíða 82
Blaðsíða 83
Blaðsíða 84
Blaðsíða 85
Blaðsíða 86
Blaðsíða 87
Blaðsíða 88
Blaðsíða 89
Blaðsíða 90
Blaðsíða 91
Blaðsíða 92

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.