Viskoelastische Simulation der Entwicklung von subglazialen Wasserkavitäten
Bachelorarbeit, Masterarbeit
Die Eisschilde in Grönland und Antarktis sind über große Flächen an ihrer Unterseite nicht am Felsboden festgefroren, so dass Schmelzen über lange Zeiträume ein hydrologisches Systementwickelt. Neben subglazialen Seen und Kanälen, sind auch Wasserkavitäten, die durch das Gleiten von Eis über Undulationen am Felsboden gebildet werden, ein Teil des hydraulischen Systems. Die Entwicklung dieser wassergefüllten Hohlräume ist bisher nur mittelsvereinfachter empirischer Ansätze beschrieben worden. Die hohen Gleitgeschwindigkeitenund Änderung der Spannung auf kurzer Zeitskala motivieren die Hypothese, dass die Entwicklung maßgeblich durch die elastischen Eigenschaften von Eis bestimmt sind. Dies soll im Rahmen dieser Masterarbeit mittels Simulationen untersucht werden. Grundlage ist hierfür ein viskoelastisches Maxwell Modell (FEniCSx), das nichtlineare Dehnung, und auch Schmelzen an der Unterseite des Eises einbezieht (Christmann et al., 2019, 2021, Humbert et al, 2022, Sondershaus et al., 2023).