Mesoscale Strain Measurements on the Beaufort Sea Pack Ice (Aidjex 1971)

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Abstract
The deformation of a strain triangle (≈6 km × 8 km × 11 km) located on first-year ice in the Beaufort Sea was observed over a two-week period in March 1971. Significant strain events (≈ 1.5%) were observed to occur during short (≈6 h) time periods. The long-term (one day or more) divergence rate varied between 0.04 and 0.08 × 10−3 h−1. Short-term divergence rates showed values as high as 0.29 × 10−3 h−1. The observed shearing motion indicated that the floes to the east were moving to the south relative to the floes to the west. This agrees with the shear pattern that might be expected considering the location of the station in the Pacific Gyre. Studies of fracture (lead and crack) orientations in the vicinity of the strain triangle indicate reasonable correlations with the orientation of the strain-rate ellipse. A qualitative relation is suggested between the fracture density and the long-term divergence rate. Correlations were also observed between the divergence of the wind field as computed from the surface pressure field and the ice divergence. Les déformations d’un triangle (≈6 km × 8 km × 11 km) établi sur de la glace de première année dans la Mer de Beaufort ont été observées pendant une période de deux semaines en mars 1971. On a observé l’apparition de déformations significatives (≈ 1,5%) pendant des périodes de temps de faible durée (6 h). L’amplitude des variations à long terme (un jour ou plus) oscillait entre 0,4 et 0,8 × 10−3 par heure. L’amplitude des variations à court terme montra des valeurs jusqu’à 29 × 10−3 par heure. Les mouvements de cisaillement observés indiquaient que les glaces flottantes orientales se déplacaient vers le sud par rapport aux glaces flottantes occidentales. Ceci concorde avec le type de cisaillement auquel on peut s’attendre en considérant l’emplacement de la station dans le tourbillon Pacifique. L’étude des orientations des fractures (chenaux et fissures) dans le voisinage du triangle de déformation donne des corrélations raisonnables avec l’orientation de l’ellipse des vitesses de déformation. On suggère également une relation qualitative entre la densité des fractures et le niveau des mouvements à long terme. On a également observé des corrélations entre la divergence du champ de vent calculé à partir du champ de pression en surface et la divergence de la glace. Im März 1971 wurde über einen Zeitraum von zwei Wochen ein Deformationsdreieck (≈6 km × 8 km × 11 km) auf einjährigem Eis in der Beaufort-See beobachtet. Signifikante Deformationsereignisse (≈ 1,5%) traten innerhalb kurzer (6 h) Perioden auf. Die langzeitige (1 Tag oder mehr) Dehnungsgeschwindigkeit schwankte zwischen 0,04 und 0,08 × 10−3 h−1. Die kurzzeitigen Dehnungsgeschwindigkeiten zeigten Werte bis zu 0,29 × 10−3 h−1. Die beobachtete Scherbewegung deutet daraufhin, dass sich die östlichen Schollen bezogen auf die westlichen südwärts bewegten. Das stimmt mit dem Scherungsmodell überein, das unter Berücksichtigung der Stationslage im Pazifischen Wirbel erwartet werden kann. Untersuchungen der Bruchorientierung (Rinnen und Risse) in der Nähe des Deformationsdreiecks ergeben vernünftige Korrelationen mit der Orientierung der Deformationsellipse. Ein qualitativer Zusammenhang wird auch zwischen der Bruchdichte und der langfristigen Dehnungsgeschwindigkeit angenommen. Ebenso wurden Korrelationen zwischen der Divergenz des Windfeldes, wie es aus dem Oberflächendruckfeld berechnet wurde, und der Eisdivergenz beobachtet.

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