Hostname: page-component-74656f9884-c52kr Total loading time: 0 Render date: 2026-11-09T14:50:00.375Z Has data issue: false hasContentIssue false

A Flow Model and a Time Scale for the Ice Core from Camp Century, Greenland

Published online by Cambridge University Press:  30 January 2017

W. Dansgaard
Affiliation:
Fysisk Laboratorium II, H.C. Ørsted Institutet, Københavns Universitet, København, Denmark
S. J. Johnsen
Affiliation:
Fysisk Laboratorium II, H.C. Ørsted Institutet, Københavns Universitet, København, Denmark
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Abstract

A flow model is described for the Camp Century area in Greenland. The horizontal velocity profile along the core is assumed to be uniform from the surface down to y = 400 m above the bottom. Below this level, the horizontal velocity v x , is assumed to decrease proportionally to y. Furthermore, at a given y, v x is assumed to be proportional to the distance x from the ice divide. The resulting vertical strain-rate under steady-state conditions gives the age of the ice as a function of y. The flow model has explained the measured temperature profile, and the time scale has been verified by comparison between observed stable isotope variations and past climatic changes (at least 70 000 years back in time) estimated by other methods.

Résumé

Résumé

Les auteurs décrivent un modèle d’écoulement de la glace pour la zone du Camp Century au Groenland. Le profil horizontal des vitesses tout au mond de la carotte de glace est supposé être uniforme de la surface jusqu’à une profondeur de y = 400 m in au-dessus de socle rocheux. En-dessous de ce niveau, la vitesse horizontale v x est supposée décroître proportionnellement à y. De plus, à une profondeur y donnée. v x est supposée être proportionnelle à la distance x de la ligne de séparation des glaces. La vitesse de déformation verticale qui en résulte sous des conditions stationnaires donne l’âge de la glace en fonction de y. Le modèle d’écoulement a expliqué le profil mesuré des températures et l’échelle des temps a été vérifiée par comparaison des variations observées des concentrations d’isotope stable et les changements climatiques passées (jusqu’à 70 000 ans en arrière) estimés par d’autres méthodes.

Zusammenfassung

Zusammenfassung

Für das Gebiet von Camp Century in Grönland wird ein Fliessmodell beschrieben. Das Horizontalgeschwindigkeitsprofil entlang des Kerns wird von der Oberfläche bis zu y = 400 m über dem Boden als gleichförmig angenommen. Darunter wird eine Abnahme der Horizontalgeschwindigkeit v x proportional zu y vorausgesetzt. Weiterhin wird unterstellt. dass sich für ein gegebenes yv x proportional zur Entfernung x von der Eisscheide verhält. Die resultierende vertikale Verformungsgeschwindigkeit unter stetigen Bedingungen ergibt das Alter des Eiscs als eine Funktion von y. Das Fliessmodell erklärt das gemessene Temperaturprofil: die Zeitskala wird durch einen Vergleich zwischen beobachteten Variationen stabiler Isotope und früheren Klimaschwankungen (zumindest in den letzten 70 000 Jahren), die mit anderen Methoden ahgeschätzt werden, bestätigt.

Information

Type
Research Article
Copyright
Copyright © International Glaciological Society 1969
Figure 0

Fig. 1. Thickness λ of an annual layer as a function of age t, according to the, Nye flow model. Initial thicknesses 0.35 and 0.20 m. Thickness of the ice sheet H = 1 400 m.

Figure 1

Fig. 2. Full curve: horizontal velocity profile calculated by integration of Glen’s law, assuming vx(0) = 0 and vx(H) = 3.3m year−1 (from Weertman, 1968). Dashed curve: adopted approximation.

Figure 2

Fig. 3. Vertical velocity vy as a function of the distance y from the bottom. Dashed line: the Nye flow model; full curve: the flow model described on p. 217. The dashed curve close to the full curve corresponds to the horizontal velocity profile calculated by Weertman (1968); cf Fig. 2.

Figure 3

Fig. 4. Age of the ice in the Camp Century core as a function of the distance y from the bottom. y ≥ h. S is the 1966 surface (y = 1387.5 m) and S′ is the 1966 surface corrected for low densities in the upper layers (y′ = H = 1367.5 m of ice).

Figure 4

Fig. 5. Age of the ice in the Camp Century core as a function of the distance y from the bottom (1160 m ≥ y ≥ 20m) both on a logarithmic scale.

Figure 5

Fig. 6. The heavy oxygen isotope concentration, δ(18O), of sections of the Camp Century core versus the age of the ice (Equations (12) and (15)) plotted on a logarithmic scale to the right. The outer scale to the left gives the corresponding depth below the 1966 surface. The isotope data are given as relative deviation of the 18O/16O ratio from that of standard mean ocean water. (From Dansgaard and others, unpublished.)