نموذج الصفيحة الجليدية

تتفاعل الصفائح الجليدية مع الغلاف الجوي المحيط بها والمحيط والأرض تحت الجليدية. ^{[ 15 ]} يجب تضمين جميع هذه المكونات التفاعلية للحصول على نموذج شامل للصفائح الجليدية. ^{[ 15 ]}

تلعب الظروف القاعدية دورًا هامًا في تحديد سلوك الصفائح الجليدية. يصعب رسم خرائط الحالة الحرارية القاعدية (سواء كان الجليد ذائبًا أو متجمدًا) والتضاريس القاعدية. ^{[ 15 ]} الطريقة المُفضلة هي تطبيق قيود حفظ الكتلة. ^{[ 15 ]} بالنسبة للتوقعات طويلة المدى، من المهم إسقاط التضاريس على الجرف القاري أو في المضائق البحرية، وقد يكون ذلك صعبًا عندما تكون التضاريس تحت الجليدية غير معروفة جيدًا. ^{[ 15 ]}

تؤثر الإشعاعات الشمسية الصيفية على استجابات درجة الحرارة التي تؤثر بدورها على معدل ذوبان الغطاء الجليدي وتوازن كتلته. ^{[ 16 ]} على سبيل المثال، يمكن تمثيل اعتماد حجم الجليد على الإشعاعات الشمسية الصيفية بـ${\displaystyle {d(I) \over d(t)}={1 \over T}(SI)}$حيث يمثل I حجم الجليد،${\displaystyle {d(I) \over d(t)}}$يمثل معدل تغير حجم الجليد لكل وحدة زمنية، وT هو زمن استجابة الغطاء الجليدي، وS هي إشارة الإشعاع الشمسي. ^{[ 16 ]}

تُعدّ درجة حرارة الهواء ضرورية في النموذج لأنها تُحدد معدلات ذوبان الجليد السطحي وجريان المياه السطحية. ^{[ 17 ]} على سبيل المثال، يمكن التعبير عن درجة حرارة الهواء السطحي باستخدام خط العرض 'lat' وارتفاع السطح h ومتوسط ​​درجة الحرارة لتقديم تقدير لمتوسط ​​درجات الحرارة السنوية: ^{[ 17 ]}${\displaystyle T_{aml}=temperature-c_{1}*max(h,1000)-c_{2}*lat}$يفترض هذا المثال أن سطح الجرف الجليدي بارد بنفس درجة برودته على ارتفاع 1000 متر. ^{[ 17 ]}

يرتبط هطول الأمطار ارتباطًا مباشرًا بدرجة حرارة الهواء، ويعتمد أيضًا على الرطوبة فوق وحول الغطاء الجليدي. ^{[ 17 ]} يلعب هطول الأمطار دورًا هامًا في ذوبان الغطاء الجليدي وتراكمه. ^{[ 17 ]}

لا يزال انفصال الكتل الجليدية مجالًا نشطًا للبحث في نمذجة الصفائح الجليدية. ^{[ 15 ]} تشمل الصورة الكاملة لانفصال الكتل الجليدية جوانب عديدة، منها على سبيل المثال لا الحصر: المد والجزر، والشقوق القاعدية، والاصطدامات مع الجبال الجليدية، والسماكة، ودرجة الحرارة. ^{[ 18 ]} وقد ساهم التطور الحديث لمفهومي عدم استقرار الصفائح الجليدية البحرية وعدم استقرار المنحدرات الجليدية البحرية في الحصول على نتائج أكثر دقة لعمليات انفصال الكتل الجليدية. ^{[ 19 ]}

يُعدّ نموذج الغطاء الجليدي المجتمعي (CISM) جزءًا من نموذج أنظمة الأرض المجتمعي المُموّل من قِبل المؤسسة الوطنية للعلوم، وهو يُحاكي ديناميكيات الجليد. ^{[ 20 ] [ 21 ]} وهو مكتوب بلغة فورتران 90 ومفتوح المصدر . ^{[ 20 ]} وقد بدأت وزارة الطاقة الأمريكية بالمساهمة في CISM. ^{[ 21 ]} ويعمل مشروع CISM على مشاريع أخرى مُرتبطة به لتطوير منهج يُوسّع المعرفة حول الصفائح الجليدية، ويُشرك مجتمعًا أوسع في نمذجة الصفائح الجليدية. ^{[ 21 ]} وقد أثّرت العديد من برامج نمذجة الصفائح الجليدية على CISM، بما في ذلك نموذج الصفائح الجليدية المتوازي (PSIM) وبرنامج Glimmer. ^{[ 22 ] [ 23 ]}

يُعدّ مشروع "استجابة مستوى سطح البحر لتطور الصفائح الجليدية" (SeaRISE) جزءًا من مجموعة "CISM" (المركز الدولي لعلوم وهندسة النظم) (CISM)، ويهدف إلى تقدير الحد الأقصى لارتفاع مستوى سطح البحر الناتج عن الصفائح الجليدية. ^{[ 24 ]} ويسعى المشروع إلى تطوير مجموعة من التجارب والتقييمات لنمذجة الصفائح الجليدية وارتفاع مستوى سطح البحر، بالإضافة إلى إنشاء مجموعة بيانات إدخال موحدة لنماذج الصفائح الجليدية. ^{[ 24 ]}

Glimmer ( نموذج GENIE للجليد الأرضي مع مناطق متعددة التمكين) هو نموذج للغطاء الجليدي تم إنشاؤه في البداية للمساهمة في نموذج أكثر شمولاً لنظام الأرض، وهو GENIE. ^{[ 25 ]}

نموذج الغطاء الجليدي المتوازي (PISM) هو نموذج ثلاثي الأبعاد مفتوح المصدر للغطاء الجليدي، يتميز بدقة عالية. ^{[ 26 ]} كُتب PISM بلغة C++ وبايثون، ويستقبل ملفات NetCDF كمدخلات. ^{[ 27 ]} يستخدم PISM نموذجًا هجينًا يجمع بين تقريب الجرف القاري الضحل وتقريب الجليد الضحل، حيث يستخدم كلًا من نموذج تقريب الجرف القاري الضحل ونموذج تقريب الجليد الضحل كنموذجين لتوازن الإجهاد، ولا يقوم بحل معادلات ستوكس الكاملة. ^{[ 26 ]} يحصل النموذج على المعلومات المناخية من نموذج الدوران العام الخارجي ، ويحتاج إلى معلومات مثل درجة حرارة الحدود، وتدفق الكتلة إلى الجليد، والهطول، ودرجة حرارة الهواء. ^{[ 28 ]}

تُستخدم شبكة أفقية ذات مسافات متساوية، مع محور رأسي متغير، وتعمل على مقياس زمني سنوي. ^{[ 29 ] [ 30 ]}