Resolving glacial isostatic adjustment (GIA) in response to modern and future ice loss at marine grounding lines in West Antarctica
Notice bibliographique
Résumé
Accurate glacial isostatic adjustment (GIA) modelling in the cryosphere is required for interpreting satellite, geophysical and geological records and for assessing the feedbacks of Earth deformation and sea-level change on marine ice-sheet grounding lines. GIA modelling in areas of active ice loss in West Antarctica is particularly challenging because the ice is underlain by laterally varying mantle viscosities that are up to several orders of magnitude lower than the global average, leading to a faster and more localised response of the solid Earth to ongoing and future ice-sheet retreat and necessitating GIA models that incorporate 3-D viscoelastic Earth structure. Improvements to GIA models allow for computation of the viscoelastic response of the Earth to surface ice loading at sub-kilometre resolution, and ice-sheet models and observational products now provide the inputs to GIA models at comparably unprecedented detail. However, the resolution required to accurately capture GIA in models remains poorly understood, and high-resolution calculations come at heavy computational expense. We adopt a 3-D GIA model with a range of Earth structure models based on recent seismic tomography and geodetic data to perform a comprehensive analysis of the influence of grid resolution on predictions of GIA in the Amundsen Sea Embayment (ASE) in West Antarctica. Through idealised sensitivity testing down to sub-kilometre resolution with spatially isolated ice loading changes, we find that a grid resolution of ∼ 13 of the radius of the load or higher is required to accurately capture the elastic response of the Earth. However, when we consider more realistic, spatially coherent ice loss scenarios based on modern observational records and future ice-sheet model projections and adopt a viscoelastic Earth, we find that predicted deformation and sea-level change along the grounding line converge to within 5 % with grid resolutions of 7.5 km or higher, and to within 2 % for grid resolutions of 3.75 km and higher, even when the input ice model is on a 1 km grid. Furthermore, we show that low mantle viscosities beneath the ASE lead to viscous deformation that contributes to the instrumental record on decadal timescales and equals or dominates over elastic effects by the end of the 21st century. Our findings suggest that for the range of resolutions of 1.9–15 km that we considered, the error due to adopting a coarser grid in this region is negligible compared to the effect of neglecting viscous effects and the uncertainty in the adopted mantle viscosity structure.
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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) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| 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) | 0,001 | 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 ».