Ученые раскрыли тайну необычного движения арктических льдов

Физики объяснили аномалии движения арктического морского льда частыми столкновениями между отдельными льдинами, пишет ScienceDaily.

Американские исследователи из Калифорнийского университета в Риверсайде и Южно-Калифорнийского университета нашли простое физическое объяснение необычной динамике движения арктических льдов. Результаты их работы, опубликованные в журнале "Physical Review Letters", показывают, что ключевую роль в этом процессе играют постоянные соударения льдин друг с другом.

Ранее ученые ориентировались преимущественно на ветровые модели, однако они не могли точным образом объяснить скорость и характер распространения льда. Морской лед в Арктике представляет собой не сплошной щит, а множество отдельных фрагментов или льдин размером от нескольких метров до километров. Под действием ветра и океанических течений они дрейфуют и постоянно сталкиваются.

В ходе исследования Брайан Шадди, Алекс Грини и Бхаргав Раллабанди создали компьютерную модель, описывающую движение плотной массы льдин с учетом гидродинамического трения и механических ударов. Моделирование сравнили с реальными океанографическими данными из пролива Фрама, расположенного между Гренландией и норвежским архипелагом Шпицберген.

Разработанная модель успешно воспроизвела наблюдаемые скорости дрейфа и темпы рассеивания льдин. При высокой плотности льда соударения происходят значительно чаще, чем меняются направление и сила ветра. Каждое столкновение гасит часть энергии, что объясняет, почему лед перемещается и разрастается медленнее, чем предполагали предыдущие расчеты.

По мнению авторов работы, учет мелких локальных взаимодействий льдин позволит существенным образом повысить точность глобальных климатических моделей. Кроме того, предложенный математический подход может быть применен для изучения других систем с хаотическими столкновениями частиц, включая сход снежных лавин, оползни и поведение порошковых материалов в производстве.

Нашли ошибку в публикации?Сообщите нам об этом.