| Titre | A benchmark study of numerical implementations of the sea level equation in GIA modelling |
| Auteur | Martinec, Z; Klemann, V; van der Wal, W; Riva, R E M; Spada, G; Sun, Y; Melini, D; Kachuk, S B; Barletta, V; Simon, K; A, G; James, T S |
| Source | Geophysical Journal International vol. 215, issue 1, 2018 p. 389-414, https://doi.org/10.1093/gji/ggy280 (Accès ouvert) |
| Année | 2018 |
| Séries alt. | Ressources naturelles Canada, Contribution externe 20180013 |
| Éditeur | Oxford University Press (OUP) |
| Document | publication en série |
| Lang. | anglais |
| DOI | https://doi.org/10.1093/gji/ggy280 |
| Media | papier; en ligne; numérique |
| Formats | pdf; html |
| Sujets | établissement de modèles; isostasie; glaciation; nappes glaciaires; déglaciation; glace marine; changements du niveau de la mer; études de la croûte; déformation; déplacement; topographie; lithosphère;
manteau terrestre; viscosité; rotation terrestre; gravité; milieux tectoniques; rhéologie; géodésie; méthodologie; océan; géophysique; géomathématique; tectonique; Nature et environnement |
| Illustrations | modèles; tableaux; coupes transversales; séries chronologiques |
| Programme | Géosciences de changements climatiques, Infrastructure côtière |
| Diffusé | 2018 07 13 |
| Résumé | (non publié)
La charge au niveau de la mer dans la modélisation de l'ajustement isostatique glaciaire (GIA) est représentée par la soi-disant équation du niveau de la mer (SLE). Le SLE décrit la
redistribution en masse de l'eau entre les calottes glaciaires et les océans sur une Terre déformante. Malgré le fait que diverses équipes ont indépendamment étudié le GIA, il n'y a pas eu d'intercomparaison systématique entre les solveurs numériques
du SLE à travers lesquels les méthodes peuvent être validées. L'objectif de cet article est de présenter une série d'exemples synthétiques conçus pour tester et comparer les implémentations numériques du SLE dans la modélisation GIA. Les dix codes
numériques testés combinent diverses paramétrisations temporelles et spatiales. Les discrétisations du domaine temporel ou du domaine de Laplace sont utilisées pour résoudre le SLE au cours du temps, tandis que les harmoniques sphériques, les
différences finies ou les éléments finis paramétrent spatialement les variables de champ liées au GIA. La charge superficielle glace-eau et la topographie de la Terre solide sont représentées spatialement sur une grille équi-angulaire, une grille de
Gauss-Legendre ou une grille d'équi-aire avec des pixels sphériques en forme d'icosaèdre. Les comparaisons sont faites dans une série de cinq exemples de référence avec un degré croissant de complexité. En raison de la complexité du SLE, il n'y a pas
de solution analytique. La précision des implémentations numériques est donc évaluée par les différences des solutions individuelles par rapport à une solution de référence. Bien que l'étude de référence n'aboutisse pas à des prévisions de GIA pour
un scénario de chargement réaliste, nous établissons un ensemble de résultats convenus qui peuvent être étendus à l'avenir en incluant des études de cas plus complexes, telles que des solutions avec des scénarios de chargement réalistes. Dans
l'équation linéaire-momentum, et en considérant une structure de viscosité tridimensionnelle du manteau terrestre. Les calculs de test effectués jusqu'à présent montrent un très bon accord entre les résultats individuels et leur capacité à capturer
les principales caractéristiques du changement du niveau de la mer et du déplacement vertical de la surface. Les différences trouvées peuvent souvent être attribuées aux différentes approximations inhérentes aux différents algorithmes. Cela montre la
précision que l'on peut attendre de différentes implémentations du SLE, ce qui aide à évaluer les différences notées dans la littérature entre les prédictions pour les cas de chargement réalistes. |
| Sommaire | (Résumé en langage clair et simple, non publié)
Cet article compare les résultats de différents modèles informatiques du processus d'ajustement isostatique glaciaire (GIA) dans le calcul du
changement du niveau de la mer. Le GIA est la réponse de la Terre au chargement en surface des changements passés et présents des glaciers et des calottes glaciaires. Le GIA génère des niveaux de la mer spatialement variables qui changent avec le
temps. Les résultats de la comparaison montrent un bon accord entre les différentes méthodes, les différences étant généralement considérées comme reflétant l'effet de diverses approximations. Le bon accord indique l'état généralement mature de la
communauté de modélisation GIA et que les résultats précédents basés sur différentes implémentations du processus GIA sont robustes et n'ont pas besoin d'une révision majeure. |
| GEOSCAN ID | 308138 |
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