Ice-sheet model
آب و ہوا کے ماڈلنگ میں، آئس شیٹ ماڈل آئس شیٹس کے ارتقاء، حرکیات اور تھرموڈینامکس کی تقلید کے لیے عددی طریقوں کا استعمال کرتے ہیں، جیسے کہ گرین لینڈ آئس شیٹ، انٹارکٹک آئس شیٹ یا آخری برفانی دور کے دوران شمالی نصف کرہ پر بڑی آئس شیٹس۔ ان کا استعمال مختلف مقاصد کے لیے کیا جاتا ہے، ماضی میں برفانی-بین گلیشیئل چکروں پر زمین کے گلیشیئشن کے مطالعے سے لے کر مستقبل کے گلوبل وارمنگ کے حالات میں آئس شیٹ کے گرنے کے تخمینوں تک۔ تاریخ 18 ویں صدی کے وسط میں، برف کی چادر کے رویے کی تحقیقات شروع ہوئی۔ جرنل آف گلیشیالوجی کے قیام کے بعد سے، طبیعیات دان گلیشیئل میکانکس شائع کر رہے ہیں۔ پہلا 3-D ماڈل بارنس آئس کیپ پر لاگو کیا گیا تھا۔ 1988 میں، پہلا تھرموڈینامکل طور پر جوڑا ہوا ماڈل تیار کیا گیا جس میں آئس شیلف، شیٹ/شیلف ٹرانزیشن، جھلی کے تناؤ کے میلان، آئسوٹیٹک بیڈ ایڈجسٹمنٹ اور بیسال سلائیڈنگ کو مزید جدید عددی تکنیکوں کا استعمال کرتے ہوئے انٹارکٹک آئس شیٹ پر لاگو کیا گیا۔ اس ماڈل کی ریزولوشن 40 کلومیٹر اور 10 عمودی تہوں کی تھی۔ جب 1990 میں آئی پی سی سی کی پہلی تشخیصی رپورٹ سامنے آئی تو برف کی چادریں آب و ہوا کے نظام کے ماڈل کا فعال حصہ نہیں تھیں، ان کا ارتقاء عالمی درجہ حرارت اور سطح کے بڑے پیمانے پر توازن کے درمیان ارتباط پر مبنی تھا۔ جب 1996 میں آئی پی سی سی کی دوسری تشخیصی رپورٹ سامنے آئی تو 2 ڈی اور 3 ڈی ماڈلنگ دونوں کا آغاز برف کی چادروں کے ساتھ دکھایا گیا۔ 1990 کی دہائی نے کئی اور کمپیوٹیشنل ماڈلز کا آغاز کیا، جو اپنے ساتھ یورپی آئس شیٹ ماڈلنگ انیشی ایٹو (ای آئی ایس ایم آئی این ٹی) لائے۔ ای آئی ایس ایم آئی این ٹی نے 1990 کی دہائی میں بین الاقوامی تعاون کی متعدد ورکشاپس تیار کیں، جن میں گرین لینڈ، انٹارکٹک، آئس شیلف، تھرمو مکینیکل اور گراؤنڈنگ لائن کے زیادہ تر ماڈلز کا موازنہ کیا گیا۔ 2000 کی دہائی میں مکمل اسٹوکس ڈائنامکس کے پہلے درجے کے تخمینے کو آئس شیٹ ماڈل میں ضم کرنا شامل تھا۔ آئی پی سی سی کی چوتھی تشخیصی رپورٹ میں برف میں تیز رفتار متحرک ردعمل کے تخمینوں کے ساتھ آئس شیٹ کے ماڈل دکھائے گئے، جس کی وجہ سے برف کے نمایاں نقصان کے ثبوت ملے۔ 2016 میں، جوڑے ماڈل انٹرکمپیرزن پروجیکٹ فیز 6 (سی ایم آئی پی فیز 6) کا حصہ آئس شیٹ ماڈل انٹرکمپیرزن پروجیکٹ تھا، جس نے آئس شیٹ ماڈلنگ سے متعلق تمام متغیرات کے لیے ایک پروٹوکول کی وضاحت کی۔ اس منصوبے نے برف کی چادروں کے لیے عددی اور جسمانی نقطہ نظر دونوں میں بہتری کی اجازت دی۔ ماڈلنگ آئس فلو شیلو آئس اپروکسیمیشن شیلو آئس اپروکسیمیشن (ایس آئی اے) فل اسٹاک مساوات کو حل کیے بغیر برف کے بہاؤ کا ماڈل بنانے کا ایک آسان طریقہ ہے۔ بہت سے سلائڈنگ ڈائنامکس اور سادہ بیڈ ٹوپوگرافی کے بغیر، گہرائی سے چوڑائی کے چھوٹے تناسب کے ساتھ برف کی چادر پر تخمینہ کا بہترین اطلاق ہوتا ہے۔ ایس آئی اے میں برف کی چادر پر بہت سی قوتیں شامل نہیں ہوتی ہیں، اور اسے 'زیرو آرڈر' ماڈل سمجھا جا سکتا ہے۔ ماڈل یہ فرض کرتا ہے کہ برف کی چادریں زیادہ تر بیسال سراسر تناؤ سے تقسیم ہوتی ہیں، اور دوسری قوتوں پر غور کرنا ضروری نہیں ہے۔ یہ یہ بھی فرض کرتا ہے کہ بیسال شیر کا دباؤ اور گراؤنڈ آئس کا کشش ثقل کا ڈرائیونگ تناؤ ایک دوسرے کو متوازن کرتا ہے۔ یہ طریقہ کمپیوٹیشنل طور پر سستا ہے۔ شیلو شیلف اپروکسیمیشن شیلو شیلف اپروکسیمیشن برف کے بہاؤ کا نمونہ بنانے کا ایک اور طریقہ ہے، خاص طور پر تیرتی ہوئی برف کے جھلی قسم کے بہاؤ، یا بیس پر گراؤنڈ آئس کو سلائڈنگ کرنا۔ جھلی ماڈل کے طور پر بھی جانا جاتا ہے، وہ سیال حرکیات میں فری فلم ماڈل سے ملتے جلتے ہیں۔ شیلو آئس اپروکسیمیشن کے برعکس، شیلو شیلف اپروکسیمیشن برف کے بہاؤ کا نمونہ بناتا ہے جب طول البلد قوتیں مضبوط ہوتی ہیں۔ سلائڈنگ اور عمودی قوتیں۔ ایس ایس اے کو 'زیرو آرڈر' ماڈل بھی سمجھا جا سکتا ہے۔ فل اسٹوکس مساوات نیویئر-اسٹوکس مساوات کا استعمال کرتے ہوئے برف کا نمونہ بنانا فائدہ مند سمجھا جاتا ہے کیونکہ برف ایک چپچپا سیال ہے اور یہ برف پر لگنے والی تمام قوتوں کو پکڑتی ہے۔ چونکہ یہ مساوات کمپیوٹیشنل طور پر مہنگی ہیں، اس لیے چلانے کے وقت کو کم کرنے کے لیے بہت سے تخمینے شامل کرنا ضروری ہے۔ ان کے کمپیوٹیشنل اخراجات کی وجہ سے، وہ آسانی سے بڑے پیمانے پر استعمال نہیں ہوتے ہیں اور مخصوص حصوں یا منظرناموں میں استعمال کیے جا سکتے ہیں، جیسے کہ گراؤنڈنگ لائنوں پر۔ دیگر موسمی اجزاء کے ساتھ تعامل برف کی چادریں آس پاس کے ماحول، سمندر اور ذیلی برفانی زمین کے ساتھ تعامل کرتی ہیں۔ ان تمام انٹرایکٹو اجزاء کو شامل کرنے کی ضرورت ہے تاکہ ایک جامع آئس شیٹ ماڈل حاصل کیا جا سکے۔ بنیادی حالات برف کی چادروں کے رویے کا تعین کرنے میں اہم کردار ادا کرتے ہیں۔ بیسال تھرمل حالت (اگر برف پگھلی ہوئی ہے یا منجمد ہے) اور بیسال ٹپوگرافی کا نقشہ بنانا مشکل ہے۔ سب سے زیادہ پسندیدہ طریقہ یہ ہے کہ بڑے پیمانے پر تحفظ کی رکاوٹوں کا اطلاق کیا جائے۔ طویل مدتی تخمینوں کے لیے، ٹپوگرافی کو براعظمی شیلف پر یا فجورڈز میں پیش کرنا ضروری ہے، اور یہ مشکل ہو سکتا ہے جب ذیلی گلیشیئل ٹپوگرافی اچھی طرح سے معلوم نہ ہو۔ سمر انسولیشن ڈرائیو درجہ حرارت کے ردعمل جو برف کی چادر کے پگھلنے اور بڑے پیمانے پر توازن کی شرح پر اثر انداز ہوتے ہیں۔ مثال کے طور پر، موسم گرما کے انسولیشن پر برف کے حجم کے انحصار کی نمائندگی کی جا سکتی ہے، جہاں I برف کا حجم ہے، برف کے حجم میں فی یونٹ وقت کی تبدیلی کی شرح ہے، T آئس شیٹ کا رسپانس ٹائم ہے اور S انسولیشن سگنل ہے۔ ماڈل میں ہوا کے درجہ حرارت کی ضرورت ہوتی ہے کیونکہ یہ سطح کے پگھلنے اور بہاؤ کی شرحوں کو مطلع کرتا ہے۔ مثال کے طور پر، سطح کی ہوا کے درجہ حرارت کا اظہار عرض البلد 'لیٹ'، سطح کی بلندی ایچ اور اوسط درجہ حرارت کے ساتھ کیا جا سکتا ہے تاکہ سالانہ اوسط درجہ حرارت کا تخمینہ فراہم کیا جا سکے۔ یہ مثال مانتی ہے کہ آئس شیلف کی سطح اتنی ہی ٹھنڈی ہے جتنی کہ 1000 میٹر کی بلندی پر ہے۔ بارش کا براہ راست تعلق ہوا کے درجہ حرارت سے ہوتا ہے، اور اس کا انحصار برف کی چادر کے اوپر اور آس پاس کی نمی پر بھی ہوتا ہے۔ برف کی شیٹ کے پگھلنے اور جمع ہونے میں بارش اہم کردار ادا کرتی ہے۔ آئس شیٹ ماڈلنگ میں کالونگ کالونگ اب بھی تحقیقات کا ایک فعال شعبہ ہے۔ بچھڑوں کی کل تصویر میں بہت سے مختلف پہلو شامل ہوں گے، جن میں جوار، بنیادی دراڑیں، برف کے ٹکڑوں سے ٹکرانا، موٹائی اور درجہ حرارت شامل ہیں لیکن ان تک محدود نہیں ہیں۔ میرین آئس شیٹ کی عدم استحکام اور میرین آئس کلف کی عدم استحکام کے تصورات کی حالیہ ترقی نے آئس شیٹ کیلنگ کے عمل کے زیادہ درست نتائج میں اہم کردار ادا کیا ہے۔ مثال کے طور پر سی آئی ایس ایم کمیونٹی آئس شیٹ ماڈل کمیونٹی ارتھ سسٹمز ماڈل کا حصہ ہے جس کی مالی اعانت نیشنل سائنس فاؤنڈیشن اور ماڈل آئس ڈائنامکس کرتی ہے۔ یہ فورٹرن 90 میں لکھا گیا ہے اور اوپن سورس ہے۔ امریکی محکمہ توانائی نے سی آئی ایس ایم میں حصہ ڈالنا شروع کر دیا ہے۔ سی آئی ایس ایم پروجیکٹ آئس شیٹس پر علم کو بڑھانے اور آئس شیٹ ماڈلنگ میں ایک وسیع تر کمیونٹی کو شامل کرنے کے لیے ایک سرکلم تیار کرنے میں دیگر ملحقہ منصوبوں پر کام کرتا ہے۔ بہت سے آئس شیٹ ماڈلنگ سافٹ ویئر نے سی آئی ایس ایم کو متاثر کیا ہے، بشمول متوازی آئس شیٹ ماڈل (پی ایس آئی ایم) اور گلیمر۔ سی آر آئی ایس ای آئس شیٹ ایوولوشن (سی آر آئی ایس ای) کے لیے سطح سمندر کا ردعمل سی آئی ایس ایم کی ایک ذیلی جماعت ہے جو برف کی چادروں سے سطح سمندر میں اضافے کی اوپری حد کا اندازہ لگانے کے لیے نکلتی ہے۔ یہ منصوبہ آئس شیٹ اور سطح سمندر میں اضافے کے ماڈلنگ کے لیے تجربات اور تشخیص کا ایک مجموعہ تیار کرنے کے ساتھ ساتھ آئس شیٹ کے ماڈلز کے لیے ایک متحد ان پٹ ڈیٹا سیٹ بنانے کا ارادہ رکھتا ہے۔ گلیمر گلیمر (جی ای این آئی ای لینڈ آئس ماڈل کے ساتھ ملٹی پلی ایبلڈ ریجنز) ایک آئس شیٹ ماڈل ہے جسے ابتدائی طور پر ارتھ سسٹم کے ایک زیادہ جامع ماڈل، جی ای این آئی ای میں حصہ ڈالنے کے لیے بنایا گیا ہے۔ پی آئی ایس ایم متوازی آئس شیٹ ماڈل ایک اوپن سورس 3 ڈی آئس شیٹ ماڈل ہے جو ہائی ریزولوشن کی صلاحیت رکھتا ہے۔ پی آئی ایس ایم سی + + اور ازگر میں لکھا جاتا ہے، اور نیٹ سی ڈی ایف فائلوں کو ماڈل کے لیے ان پٹ کے طور پر لیتا ہے۔ پی آئی ایس ایم ایک "ایس آئی اے + ایس ایس اے ہائبرڈ" ماڈل کا استعمال کرتا ہے، جس میں اسٹریس بیلنس ماڈل کے طور پر اتلی شیلف تخمینہ اور اتلی برف کے تخمینہ ماڈل دونوں کا استعمال کیا جاتا ہے اور یہ اسٹوکس کی مکمل مساوات کو حل نہیں کرتا ہے۔ ماڈل بیرونی جنرل سرکولیشن ماڈل سے آب و ہوا کی معلومات حاصل کرتا ہے، اور اسے باؤنڈری درجہ حرارت، برف میں بڑے پیمانے پر بہاؤ، بارش اور ہوا کے درجہ حرارت جیسی معلومات کی ضرورت ہوتی ہے۔ متغیر عمودی محور کے ساتھ مساوی فاصلے کا افقی گرڈ استعمال کیا جاتا ہے، اور ایک سال کے ٹائم اسکیل پر چلتا ہے۔ کمیونٹی ارتھ سسٹم ماڈل (سی ای ایس ایم) کے زمینی برف کے جزو کے طور پر ترقی کے تحت، ویب سی آئی ایس ایم-کمیونٹی آئس شیٹ ماڈل پر بایوسفیئر ماڈل آئس شیٹ ڈائنامکس سی لیول رائز آئس شیٹ ماڈل بھی دیکھیں۔ ایلمر/آئس، ایک کثیر طبیعیات محدود عنصر کوڈ جس میں مکمل تناؤ والی برف کی حرکیات کے تجزیے کے لیے خصوصی ماڈیولز ہیں۔ آئی ایس ایس ایم-آئس شیٹ سسٹم ماڈل، ایک کثیر مقصدی بڑے پیمانے پر متوازی محدود عنصر کا فریم ورک جو آئس شیٹ سسٹم ماڈلنگ (تھرمو مکینیکل جوڑی، ڈیٹا انضمام، حساسیت تجزیہ،) کے لیے وقف ہے۔ پی آئی ایس ایم-متوازی آئس شیٹ ماڈل، جس میں آئس شیلف اور آئس اسٹریمز شامل ہیں۔ سکوپولیس-پولی تھرمل آئس شیٹس کے لیے سمیلیشن کوڈ، ایک 3 ڈی آئس شیٹ ماڈل جو پولی تھرمل حالات کا سبب بنتا ہے (آئس شیٹ کے مختلف حصوں میں پگھلنے کے مقام پر اور اس کے نیچے برف کا بقائے باہمی)۔ حوالہ جات گلیشیالوجی آئس شیٹس آب و ہوا ماڈلنگ