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Net Balance, Surface Lowering, and Ice-Flow Pattern in the Interior of Lewis Glacier, Mount Kenya, Kenya

  • Stefan Hastenrath (a1)

Abstract

Observations obtained in a long-term monitoring program on Lewis Glacier, Mount Kenya, include measurements of net balance and velocity at a stake network over the period 1978–82, and airborne mapping of the glacier surface topography at the beginning and end of this interval. Horizontal and vertical flow components and mass continuity are evaluated along the longitudinal axis of the glacier.

The largest horizontal velocity at the surface is about 5 m a−1, while the submergent vertical velocity at the surface in the upper, and the emergent component in the lower glacier are of the order of 1–2 m a−1. Horizontal and vertical flow components in the interior of the glacier are calculated from the surface observations under plausible assumptions. Isotachs and streamlines plotted in a longitudinal–vertical cross-section permit the estimation of representative residence times of ice within Lewis Glacier. The largest values for the longest trajectories with submergence at the surface in the uppermost area of the glacier and emergence near the snout are of the order of a few centuries. However, such estimates are compromised, in particular, by the continuing non-equilibrium conditions of Lewis Glacier.

Mass continuity is directly related to the vertical motion field. In the upper area of the glacier the submergence velocity exceeds the rise of glacier surface observed with respect to the stake network, while in the lower glacier the emergent flow component falls short of the local negative net balance. This differing behavior of altitudinal zones is consistent with the fact that actual lowering of the glacier surface topography documented by the repeated airborne mappings is larger than expected from the stake network in the upper but less in the lower glacier. This differing behavior of altitude zones appears mitigated by the tendency for confluence in the upper and diffluence in the lower glacier.

Résumé

Les observations recueillies au cours d’un programme á long terme sur le Lewis Glacier au Mount Kenya comportent des mesures de bilan de masse et de vitesse par un réseau de balises au cours de la période 1978–82 et une cartographie aérienne de la surface glaciaire au début et à la fin de cette période. On a évolué les composantes horizontales et verticales de l’écoulement et la conservation de la masse le long de l’axe longitudinal du glacier.

La plus forte vitesse horizontale en surface est d’environ 5 métres par an tandis que la vitesse verticale en surface plongeante à l’amont, émergeante à l’aval du glacier est de l’ordre de l à 2 m par an. Les composantes horizontales et verticales de l’écoulement dans l’intérieur du glacier sont calculées à partir d’observations de surface au prix d’hypothèses plausibles. Les lignes d’égale vitesse et les lignes de courant dessinées dans une section longitudinale verticale permettent une estimation de la durée de subsistance de la glace dans l’intérieur du Lewis Glacier. Les plus fortes valeurs pour les trajectoires les plus longues avec enfouissement à la surface du haut de la zone d’accumulation et émergence près de la langue terminale sont de l’ordre de quelques siècles. Cependant ces estimations sont faussées, en particulier par la persistance de conditions de non équilibre du Lewis Glacier.

La conservation de la masse est en relation directe avec le champ des vitesses verticales. Dans la partie supérieure du glacier, la vitesse verticale plongeante dépasse l’élévation de la surface du glacier mise en évidence par le réseau de balises, tandis qu’à la langue terminale, la vitesse d’émergence compense en partie le bilan de masse local déficitaire. Ce comportement différent des zones selon les altitudes est cohérent avec le fait que la diminution réelle de l’altitude de la surface glaciaire, relevé par les missions aériennes est plus forte qu’on ne l’attendait d’après les réseaux de balises dans le haut mais moindre que prévue dans la partie basse. Ces comportements différents des zones d’altitude apparaissent tempérées par la tendance à la confluence dans le haut et à la diffluence dans le bas du glacier.

Zusammenfassung

. Das im Rahmen eines langfristigen Messprogramms auf dem Lewis Glacier am Mount Kenya gasemmelte Beobachtungsmaterial umfasst Messungen der Nettomassenbilanz und der Geschwindigkeit mittels eines Netzes von Pegeln über den Zeitraum 1978–82 und luftphotogrammetrische Kartierungen der Gletscherobefläche zu Beginn und Ende dieser Periode. Horizontale und vertikale Fliesskomponenten und Massenkontinuität werden entlang der Gletscherlängsachse ausgewertet.

Die grösste Horizontalgeschwindigkeit an der Oberfäche erreicht etwa 5 m pro Jahr, während die abwärts gerichtete Fliesskomponente im oberen und die aufwärts gerichtete Komponente im unteren Gletscher um 1–2 m pro Jahr betragen. Horizontale und vertikale Fliesskomponenten im Inneren des Gletschers werden aus Oberflächenbeobachtungen unter plausiblen Annahmen berechnet. In einem longitudinalen Vertikalschnitt aufgetragene Isotachen und Stromlinien erlauben eine Abschätzung der repräsentativen Verweilzeiten des Eises im Lewis Glacier. Die grössten Werte für die längsten Trajektorien, mit Subsidenz an der Oberfläche in den höchsten Gletscherlagen und Emergenz nahe dem Gletscherende, belaufen sich auf einige Jahrhunderte. Indessen sind solche Abschätzungen mit Unsicherheiten behaftet, die sich vor allem durch den andauernden Mangel von Gleichgewichtsverhältnissen am Lewis Glacier ergeben.

Massenkontimuität steht in direkter Beziehung zum Feld der Vertikalbewegung. In den höchsten Gletscherlagen übertrifft die Absinkbewegung die an den Pegeln beobachete Aufwärtsverlagerung der Gletscheroberfläche, wogegen in der unteren Gletscherregion die aufwärtige Fliesskomponente hinter der örtlichen negativen Massenbilanz zurückbleibt. Dieses nach Höhenzonen unterschiedliche Verhalten stimmt mit dem Unstand überein, dass die durch die wiederholte luftphotogrammetrische Vermessung belegte Verringerung der Eisdicke in den oberen Gletscherlagen grösser ist als nach den Pegelmessungen zu erwarten, während in den unteren Gletscherpartien das umgekehrte zutrifft. Dieses nach Höhenzonen unterschiedliche Verhalten erscheint gemildert durch die Tendenz zur Konfluenz im oberen und Diffluenz im unteren Gletscher.

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References

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Bhatt, N., and others. [1982.] Ice thickness determination at Lewis Glacier, Mount Kenya: seismology, gravimetry, dynamics, by N. Bhatt, S. Hastenrath, and P. [D.] Kruss. Zeitschrift für Gletscherkunde und Glazialgeologie, Bd. 16, Ht. 2, 1980, p. 21328.
Budd, W. F. 1969. The dynamics of ice masses. ANARE Scientific Reports. Ser. A(IV). Glaciology. Publication No. 108.
Caukwell, R. A. Hastenrath, S. 1977. A new map of Lewis Glacier, Mount Kenya. Erdkunde, Bd. 31, Ht. 2, p. 8587.
Caukwell, R. A. Hastenrath, S. 1982. Variations of Lewis Glacier, Mount Kenya, 1978–82. Erdkunde, Bd. 36, Ht. 4, p. 299303 + map as Beilage X to Bd. 36.
Hastenrath, S. 1975. Glacier recession in East Africa. (In Proceedings of the WMO–IAMAP symposium on long-term climatic fluctuations, Norwich, 18–23 August 1975. Geneva, World Meteorological Organization, p. 13542. (WMO No. 421.))
Hastenrath, S. Caukwell, R. A. 1979. Variations of Lewis Glacier, Mount Kenya, 1974–78. Erdkunde, Bd. 33, Ht 4, p. 29297.
Hastenrath, S. Kruss, P. D. [1981.] Dynamics of crevasse pattern at Lewis Glacier, Mount Kenya. Zeitschrift für Gletscherkunde und Glazialgeologie, Bd. 15, Ht. 2, 1979, p. 20107.
Hastenrath, S. Kruss, P. D. 1982. On the secular variation of ice flow velocity at Lewis Glacier, Mount Kenya, Kenya, Journal of Glaciology, Vol. 28, No. 99, p. 33339.
Hastenrath, S. Patnaik, J. K. 1980. Radiation measurements at Lewis Glacier, Mount Kenya, Kenya. Journal of Glaciology, Vol. 25, No. 93, p. 43944.
Hoinkes, H. C. 1970. Methoden und Möglichkeiten von Massenhaushaltsstudien auf Gletschern. Ergebnisse der Messreihe Hintereisferner (Ötztaler Alpen) 1953–1968. Zeitschrift für Gletscherkunde und Glazialgeologie, Bd. 6, Ht. 1–2, p. 3790.
Kruss, P. D. Hastenrath, S. 1983. Variation of ice velocity at Lewis Glacier, Mount Kenya, Kenya: verification midway into a forecast. Journal of Glaciology, Vol. 29, No. 101, p. 4854.
Paterson, W. S. B. 1969. The physics of glaciers. Oxford, etc., Pergamon Press. (The Commonwealth and International Library. Geophysics Division.)
Thompson, L. G. Hastenrath, S. [1982.] Climatic ice core studies at Lewis Glacier, Mount Kenya. Zeitschrift für Gletscherkunde und Glazialgeologie, Bd. 17, Ht. 1, 1981, p. 11523.

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