新模型模拟冰山崩解引起的海啸

一组科学家开发了一种新模型，用于模拟冰山崩解和由此引发的海啸。他们的方法有助于改进沿海地区的灾害评估，并完善用于评估海平面上升的经验产犊模型。

EPFL 雪崩和地质力学专家 Johan Gaume 已将注意力转向冰。他的目标是更好地了解冰山的大小与其崩解产生的海啸幅度之间的相关性。Gaume 与来自其他研究机构的一组科学家一起，刚刚公布了一种模拟这些事件的新方法。他们的作品出现在Communications Earth & Environment 上。

这些科学家是第一个模拟冰山落入水中时冰川破裂和波浪形成现象的人。“我们的目标是模拟水和冰之间的显式相互作用——但这在计算时间方面有很大的成本。因此，我们决定使用连续模型，它在数值上非常强大，并且给出的结果既是决定性的又是一致的拥有大量实验数据，” EPFL 雪崩模拟实验室 (SLAB) 负责人、该研究的通讯作者 Gaume 说。参与这项研究的其他机构是宾夕法尼亚大学、苏黎世大学、诺丁汉大学和瑞士的 WSL 雪和雪崩研究所。

改善产犊规律

科学家的方法还可以深入了解冰川破裂所涉及的具体机制。Gaume 说：“研究人员可以使用我们的模拟结果来完善纳入其用于预测海平面上升的大规模模型的产犊规律，同时提供有关冰山大小的详细信息，这些信息代表了大量的质量损失。” .

当冰川边缘的大块冰脱落并落入海中时，就会发生崩解。破裂背后的机制通常取决于水的高度。如果水位低，冰山就会从冰川顶部脱落。如果水位高，冰山会更长，从底部脱落，最终由于浮力浮到水面。这些不同的机制产生了不同大小的冰山——因此产生了不同幅度的波。“另一个可能引发海啸的事件是冰山的重心发生变化，导致冰山本身旋转，”高梅说。“我们能够模拟所有这些过程。”

在格陵兰，科学家们在 Eqip Sermia 放置了一系列传感器，Eqip Sermia 是格陵兰冰盖的一个 3 公里宽的出口冰川，终止于一个有 200 米冰崖的峡湾。早在2014年，冰山测量一些百万米3(300奥林匹克标准游泳池的等效)断绝冰川的前部和产生的50μm高海啸; 当它到达大约 4 公里外的第一个有人居住的海岸线时，海浪仍然有 3 m 高。科学家们在来自 Eqip Sermia 的大规模现场数据集以及在荷兰 Deltares 研究所的实验室盆地中获得的海啸波经验数据上测试了他们的建模方法。

正在筹备中的项目

由于全球变暖，冰川融化已成为当今研究的主要重点领域。参与这项研究的苏黎世大学的一位科学家今年在瑞士国家科学基金会的资助下启动了一个新的研究项目。该项目将通过将格陵兰个别实地实验的数据与使用 SLAB 模型运行的模拟结果相结合，研究格陵兰移动速度最快的冰川 Jakobshavn Isbrae 的动态。“我们的方法还将用于模拟由引力质量运动引发的复杂过程链，例如岩崩和高山湖泊之间的相互作用，”Gaume 说。

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