Bilancio di massa di una calotta glaciale: cos’è e come si calcola
Le principali componenti che contribuiscono al calcolo annuale del bilancio di massa della calotta groenlandese e antartica
Il bilancio di massa di una calotta glaciale è semplicemente il guadagno e la perdita di ghiaccio durante un anno glaciologico, che va dal 1° ottobre di un anno al 30 settembre dell’anno successivo per la calotta groenlandese.
Per ricostruire il cambiamento di massa della calotta durante un anno glaciologico è di fondamentale importanza scomporre e comprendere i processi fisici che governano questo sistema.
Innanzitutto, il bilancio di massa della calotta glaciale (MB) espresso in Giga tonnellate/anno (miliardi di tonnellate/anno) è controllato dalla differenza tra il guadagno di massa (o la perdita) in superficie tramite il bilancio di massa superficiale (SMB) e la massa persa attraverso il distaccamento di iceberg e fusione dovuta alle correnti marine (D) laddove i ghiacciai terminano nel mare.
MB=SMB-D
Le precipitazioni liquide e solide (P) contribuiscono ad un aumento della massa superficiale della calotta mentre erosione (ER) del vento, sublimazione (SU) e acqua di deflusso detta anche runoff (RU) sono processi che sottraggono massa.
SMB=P-SU-ER-RU
A sua volta la quantità di acqua di deflusso (RU) dipende da alcuni fattori. Essa viene alimentata dalla pioggia (RA), dalla condensazione (CO) del vapore acqueo sulla superficie e dalla fusione, mentre è ostacolata dalla ritenzione (RT) e ricongelamento (RF) negli strati di neve e ghiaccio sottostanti.
RU=RA+CO+ME-RT-RF
Infine, la fusione (ME) varia in funzione del bilancio energetico superficiale (SEB) dove si considera il contributo di tutti i flussi di energia diretti e provenienti dalla calotta glaciale (M). Solo se il bilancio è positivo e cioè si ha energia diretta verso la superficie allora si ha la fusione. Tale energia è data dalla somma algebrica di vari flussi che sono rispettivamente: onde corte provenienti dai raggi solari dirette verso la superficie (SW_in), onde corte riflesse dalla neve (SW_out), onde lunghe emesse dall’atmosfera (LW_in) e dalla superficie (LW_out), calore sensibile e latente di fusione (SHF e LHF) determinati principalmente dalla differenza tra la temperatura e l’umidità della superficie e dell’aria oltre che da altri fattori come vento e turbolenze atmosferiche e calore proveniente dal terreno (GF).
M=SW(in)+SW(out)+LW(in)+LW(out)+SHF+LHF+GF
