Biestabilidade da circulação da cavidade da plataforma de gelo e derretimento sob forçamento da polínia costeira

As plataformas de gelo antárticas desempenham um papel fundamental no controle da perda de massa da camada de gelo antártica. Evidências crescentes de estudos regionais sugerem a possibilidade de transições abruptas de regimes de fusão basal baixa para alta no futuro.

Evidências crescentes de estudos regionais sugerem a possibilidade de transições abruptas de regimes de fusão basal baixa para alta sob futuras forças climáticas. O custo computacional e a complexidade destas simulações realistas ainda limitam a sua capacidade de investigar sistematicamente a resposta em estado estacionário das plataformas de gelo ao forçamento incremental, a reversibilidade de transições abruptas e os ciclos de feedback.

Aqui, relatamos uma análise detalhada de mudanças abruptas de regime em uma cavidade de plataforma de gelo com geometria idealizada, sujeita a estratificações prescritas de temperatura e salinidade no campo distante e fluxos de sal superficiais próximos à frente do gelo. Mostramos que um regime frio surge quando a perda de flutuabilidade na polínia é suficiente para desencadear convecção profunda, enquanto um regime quente se desenvolve de outra forma.

A resposta constante do sistema exibe histerese, característica de transições irreversíveis, e leis de escala são propostas tanto para taxas de fusão quanto para limites de transição. Demonstramos que a biestabilidade surge quando um giro recircula a água do degelo dentro da área frontal da plataforma de gelo.

A faixa de forçamento biestável aumenta com a temperatura do oceano em campos distantes, mas diminui com a estratificação de fundo. Mostramos também que o aumento da viscosidade horizontal limita a biestabilidade, o que pode explicar a gama de comportamentos relatados em estudos anteriores.

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