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Projekt
solidFIDEMO – Ein Firnverdichtungsmodell für die volumetrische Massenbilanz
Antragstellerinnen / Antragsteller
Professorin Dr. Angelika Humbert; Professor Dr.-Ing. Ralf Müller
Fachliche Zuordnung
Physik des Erdkörpers
Förderung
Förderung von 2018 bis 2022
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 403642112
Als Firn wird das Zwischenprodukt von Schnee und Gletschereis in den polaren Regionen bezeichnet, welches durch stetige Verdichtung von Schnee entsteht. Der zugrundeliegende Prozess wird Firnverdichtung genannt. Sowohl die Berechnung von Veränderungen der Masse der Eisschilde aus Höhenänderungen, welche von Satelliten aus gemessen werden können, als auch Rekonstruktionen des Klimas aus Eiskernen sind von Modellierungen der Firndichte und Firnverdichtung abhängig. Im Rahmen unseres Projektes SolidFIDEMO haben wir einen effizienten Rahmen geschaffen, um eben solche Simulationen der Firnverdichtung durchzuführen. Mithilfe dieses Rahmen und einer großen Datenbasis haben wir die Entwicklung eines prozessbasierten Firnverdichtungsmodells vorangetrieben. Dieses Modell konnten konkret für die Berechnung der Dichte sowie des Alters des Firns an der Oberfläche des 79°N Gletschers in Grönland verwenden. Außerdem haben wir in unserer Forschung einen besonderen Schwerpunkt auf die erste Phase der Frinverdichtung gelegt. Dies umfasste die Analyse und Neubewertung eine Konstitutivgesetztes, das den Prozess des “Grain Boundary Sliding” beschreibt. Im Rahmen dieser Studie hat sich gezeigt, dass der geläufige Ansatz die Firnverdichtung in einem eindimensionalen Referenzrahmen zu berechnen nicht geeignet ist, um alle Spannungen darzustellen, welche auf den Firnkörper wirken. Daher stellen wir einen Antrag, um unser Projekt um ein Jahr zu verlängern. Innerhalb dieses Jahres planen wir unser Modell so zu erweitern, dass es den Firnkörper im dreidimensionalen Raum abbilden kann. Auf diese Weisen werden wir die Möglichkeit besitzen den Einfluss horizontal wirkender Spannungen, die in einem eindimensionalen Modell nicht abgebildet werden können, zu untersuchen. Außerdem können wir auf diese Weise den Einfluss von polaren Oberflächenform wie Schneedünen und Sastrugi auf die laterale Variabilität der Firndichte analysieren. Wir nehmen aus unterschiedlichen Feldern der Polarforschung, vor allem aber aus den Reihen der Altimetrie, eine starke Nachfrage nach Produkten wahr, welche die Firndichte und Firnverdichtung abbilden. Aus diesem Grund planen wir innerhalb des Verlängszeitraums zu einem zweitägigen Workshop an der TU Darmstadt einzuladen. Im Rahmen dieses Workshops möchten wir mit Forschenden aus unterschiedlichen Feldern zum einem darüber ins Gespräch kommen auf welche Weise wir eine bessere Interaktion verschiedener Modelle etablieren können und zum anderen welche Datenprodukte, Applikationen und Dienstleistungen im Bereich Firndichte und Firnverdichtung benötigt werden und wie wir diese zur Verfügung stellen können.
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