Journal Article Net mass balance calculations for the Shirase Drainage Basin, east Antarctica, using the mass budget method

10 ( 2 )  , pp.111 - 122 , 2016-06
ISSN:18739652
Description
We quantify the mass budget of the Shirase drainage basin (SHI), Antarctica, by separately estimating snow accumulation (surface mass balance; SMB) and glacier ice mass discharge (IMD). We estimated the SMB in the SHI, using a regional atmospheric climate model (RACMO2.1). The SMB of the mainstream A flow region was 12.1 ± 1.5 Gt a−1 for an area of 1.985 × 105 km2. Obvious overestimation of the model round the coast, ∼0.5 Gt a−1, was corrected for. For calculating the IMD, we employed a 15-m resolution Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) with a digital elevation model (DEM) to determine the heights at the grounding line (GL), after comparison with the interpolated Bamber DEM grid heights; the results of this are referred to as the measured heights. Ice thickness data at the GL were inferred by using a free-board relationship between the measured height and the ice thickness, and considering the measured firn depth correction (4.2 m with the reference ice density of 910 kg m−3) for the nearby blue-ice area. The total IMD was estimated to be 14.0 ± 1.8 Gt a−1. Semi-empirical firn densification model gives the estimate within 0.1–0.2 Gt a−1 difference. The estimated net mass balance, –1.9 Gt a−1, has a two-σ uncertainty of ±3.3 Gt a−1, and probable melt water discharge strongly suggests negative NMB, although the associated uncertainty is large.
東南極の白瀬流域における質量収支(NMB)を、積雪涵養量(SMB)と氷河による氷の排出量(IMD)を別個に推定して定量化した。SMBはRACMO2.1モデルを用いて推定し、地上測量による沿岸過大評価量を補正した。白瀬氷河の主流Aにおいて12.1 ± 1.5 Gt a–1であった。IMDの算出に当たり、接地線(GL)における標高を、BamberらによるDEMと比較・参照して決定した。GLにおける氷厚データは、GLでの標高と氷厚のフリーボード関係から推定したが、その時、実測による青氷領域の氷密度−深さ分布を参照してフィルン補正を施した。以上から、全IMDは14.0 ± 1.8 Gt a–1と推定され、半経験フィルン圧密モデルを用いても差は0.1〜0.2 Gt a–1であった。NMB = SMB – IMDは–1.9 Gt a–1と推定され、不確定性は2σで±3.3 Gt a–1である。このように不確定性は大きいものの、融解水の排出量を無視したことを考慮すれば、負のNMBになることは間違いないと考えられる。

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