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Thermal Regimen of Firn on Upper Seward Glacier, Yukon Territory, Canada*

Published online by Cambridge University Press:  30 January 2017

Robert P. Sharp*
Affiliation:
California Institute of Technology, Pasadena, Calif., U.S.A.
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Abstract

Temperatures were measured within the firn and ice of the upper reaches of the Seward Glacier (referred to in this paper as the “upper Seward Glacier”) to a depth of 204 ft. (62.2 m.) by means of thermohms and a Wheatstone bridge. Thermal boring proved a feasible means of penetrating this glacier. The winter’s chilled layer here develops a thickness of 40–50 ft. (12.2–15.2 m.) and attains temperatures of at least −13° C. Deterioration of the chilled Iayer is rapid and irregular in the final phase and is attributed largely to freezing of percolating melt water. Melt water exerts such a powerful influence on thermal regimen that bodies of firn in environments with mean annual temperatures below freezing may, nonetheless, be geophyaically temperate because of extensive warming by melt water in summer. In both 1948 and 1949, the annual chilled layer on the upper Seward Glacier disappeared within the first 10 days of July. The slow development and rapid deterioration of diurnal crusts on firn and the lag effects at depth reproduce in miniature the behavior of the annual chilled layer. On the basis of its thermal regimen the upper Seward Glacier is geophysically temperate.

Zusammenfassung

Zusammenfassung

Temperaturen in Firn und Eis in dem oberem Teil des Seward Glacier wurden bis zu einer Tiefe von 62.2 Metern mittels “Thermohms” und einer Wheatstoneschen Brücke gemessen. Thermische Bohrungen erwiesen sich als geeignete Mittel, um in diesen Gletscher einzudringen. Die Frostschicht des Winters entwickelt hier eine Dicke von 12.2–15.2 Metern und erreicht Temperaturen von mindestens −13° C. Der Verfall der Frostschicht geht schnell, in der letzten Phase unregelmässig vor sich und wird hauptsächlich auf das Gefrieren von durchsickerndem Schmelzwasser zurückgeführt. Schmelzwasser übt einen derartig starken Einfluss auf den thermischen Haushalt aus, dass Firnmassen im Bereich von Durchschnittstemperaturen unter Null gemässigt sein können, weil das Schmelzwasser im Sommer ausserordentlich wärmend wirkt. Sowohl im Jahre 1948 wie auch 1949 verschwand die Jahresfrostschicht von diesem Gletscher innerhalb der ersten 10 Tage im Juli. Die langsame Entwicklung und der schnelle Verfall von dem auf Fim gebildeten Tagesharsch und die verzögernden Wirkungen in der Tiefe geben im Kleinen das Verhalten der jahresfrostschicht wieder. Auf Grund seiner thermischen Reaktion ist dieser Gletscher gemässigt.

Information

Type
Research Article
Copyright
Copyright © International Glaciological Society 1951
Figure 0

Fig. 1Malaspina-Seward glacier system and environs

Figure 1

Fig. 2Thermal boring equipment. Man at left holding thermohm (see text, p. 479)

Figure 2

Fig. 3Temperature-measuring equipment as installed at Airstrip Station on the upper Seward Glacier (see text, p. 479)

Figure 3

Fig. 4Thermolim as installed in firn in 1949

Figure 4

Fig. 5Temperature curves within the 1948–49 chilled layer during final stages of deterioration

Figure 5

Table ITemperatures in Seward firn, 20 March 1950

Figure 6

Fig. 6Quasi-hypothetical curve for chilled layer of 1949–50 based on temperature measurements of 18–20 March 1950, by Walter A. Wood

Figure 7

Table IITemperatures within Diurnal Crust on Firn, 19–20 August 1949*

Figure 8

Fig. 7Hourly temperature curves related to diurnal chilling of firn, 19–20 August 1949

Figure 9

Fig. 8Variation of temperature with depth during diurnal chilling of firn, 19–20 August 1949