Inferring Firn Permeability from Pneumatic Testing: A Case Study on the Greenland Ice Sheet
Notice bibliographique
Résumé
Across the accumulation zone of the Greenland ice sheet, summer temperatures can be sufficiently warm to cause widespread melting, as was the case in July 2012 when the entire ice sheet experienced a brief episode of enhanced surface ablation. The resulting meltwater percolates into the firn and refreezes, to create ice lenses and layers within the firn column. This is an important process to consider when estimating the surface mass balance of the ice sheet. The rate of meltwater percolation depends on the permeability of the firn, a property that is not well constrained in the presence of refrozen ice layers and lenses. We present a novel, inexpensive method for measuring in-situ firn permeability using pneumatic testing, a well-established technique used in environmental engineering and hydrology. To illustrate the capabilities of this method, we estimate both horizontal and vertical permeability from pilot tests at six sites on the Greenland ice sheet: KAN-U, DYE-2, EKT, NASA-SE, Saddle, and EastGRIP. These sites cover a range of conditions from mostly dry firn (EastGRIP), to firn with several ice layers and lenses from refrozen meltwater (Saddle, NASA-SE, EKT), to firn with extensive ice layers (DYE-2 and KAN-U). The estimated permeability in firn without refrozen ice layers at EastGRIP agrees well with the range previously reported using an air permeameter to measure permeability through firn core samples at Summit, Greenland. At sites with ice lenses or layers, we find high degrees of anisotropy, with vertical permeability much lower than horizontal permeability. Pneumatic testing is a promising and low-cost technique for measuring firn permeability, particularly as meltwater production increases in the accumulation zone and ice layers and lenses from refrozen melt layers become more prevalent. In these initial proof-of-concept tests, the estimated permeabilities represent effective permeability at the meter scale. With appropriately higher vacuum pressures and more detailed monitoring, effective permeabilities over a larger scale may be quantified reliably, and multiple measurements during a season and across multiple years could improve understanding of the evolving firn structure and permeability. The technique is also suitable for broad application in Antarctica and other glaciers and ice caps.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».