Landfast sea ice material properties derived from ice bridge simulations using the Maxwell elasto-brittle rheology
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. The Maxwell elasto-brittle (MEB) rheology is implemented in the Eulerian finite-difference (FD) modeling framework commonly used in classical viscous-plastic (VP) models. The role of the damage parameterization, the cornerstone of the MEB rheology, in the formation and collapse of ice arches and ice bridges in a narrow channel is investigated. Ice bridge simulations are compared with observations to derive constraints on the mechanical properties of landfast sea ice. Results show that the overall dynamical behavior documented in previous MEB models is reproduced in the FD implementation, such as the localization of the damage in space and time and the propagation of ice fractures in space at very short timescales. In the simulations, an ice arch is easily formed downstream of the channel, sustaining an ice bridge upstream. The ice bridge collapses under a critical surface forcing that depends on the material cohesion. Typical ice arch conditions observed in the Arctic are best simulated using a material cohesion in the range of 5–10 kN m−2. Upstream of the channel, fracture lines along which convergence (ridging) takes place are oriented at an angle that depends on the angle of internal friction. Their orientation, however, deviates from the Mohr–Coulomb theory. The damage parameterization is found to cause instabilities at large compressive stresses, which prevents the production of longer-term simulations required for the formation of stable ice arches upstream of the channel between these lines of fracture. Based on these results, we propose that the stress correction scheme used in the damage parameterization be modified to remove numerical instabilities.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 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 tête enseignante, 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 ».