Observaciones de ultrasonido láser de variaciones en las propiedades mecánicas en núcleos de hielo
Autores: Mikesell, Thomas Dylan; van Wijk, Kasper; Otheim, Larry Thomas; Marshall, Hans-Peter; Kurbatov, Andrei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2017
Acceso abierto
Artículo científico
2017
Observaciones de ultrasonido láser de variaciones en las propiedades mecánicas en núcleos de hielo
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Estudio
Núcleos de hielo
Estratificación anual
Ultrasonido láser
Detección remota de ondas elásticas
Capas estratigráficas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
El estudio de los registros climáticos en los núcleos de hielo requiere una determinación precisa de las capas anuales dentro de los núcleos para establecer una relación de profundidad-edad. Las herramientas existentes para delinear estas capas anuales se basan en observaciones de cambios en las propiedades ópticas, químicas y electromagnéticas. En la práctica, ninguna técnica única captura todas las capas en todas las circunstancias. Por lo tanto, las mejores estimaciones de las capas anuales se producen al analizar una combinación de propiedades medibles del hielo. Presentamos un método novedoso y complementario de teledetección de ondas elásticas basado en ultrasonido láser. Este método se utiliza para medir variaciones en los tiempos de llegada y la velocidad de las ondas ultrasónicas a lo largo del núcleo con resolución de milímetros. El sistema de ultrasonido láser no requiere contacto con el núcleo de hielo y es no destructivo. Ventanas ópticas personalizadas permiten que los láseres de fuente y receptor se ubiquen fuera de la cámara fría, mientras el núcleo se escanea moviéndolo con un escenario controlado por computadora. Presentamos resultados de núcleos de firn y hielo de la Antártida que carecen de evidencia visual de una estructura en capas, pero que muestran variaciones en el tiempo de viaje y la velocidad. En el futuro, estos nuevos datos pueden ser utilizados para inferir capas estratigráficas a partir de variaciones en parámetros elásticos dentro de un núcleo de hielo, así como para analizar las estructuras de los cristales de hielo.
Descripción
El estudio de los registros climáticos en los núcleos de hielo requiere una determinación precisa de las capas anuales dentro de los núcleos para establecer una relación de profundidad-edad. Las herramientas existentes para delinear estas capas anuales se basan en observaciones de cambios en las propiedades ópticas, químicas y electromagnéticas. En la práctica, ninguna técnica única captura todas las capas en todas las circunstancias. Por lo tanto, las mejores estimaciones de las capas anuales se producen al analizar una combinación de propiedades medibles del hielo. Presentamos un método novedoso y complementario de teledetección de ondas elásticas basado en ultrasonido láser. Este método se utiliza para medir variaciones en los tiempos de llegada y la velocidad de las ondas ultrasónicas a lo largo del núcleo con resolución de milímetros. El sistema de ultrasonido láser no requiere contacto con el núcleo de hielo y es no destructivo. Ventanas ópticas personalizadas permiten que los láseres de fuente y receptor se ubiquen fuera de la cámara fría, mientras el núcleo se escanea moviéndolo con un escenario controlado por computadora. Presentamos resultados de núcleos de firn y hielo de la Antártida que carecen de evidencia visual de una estructura en capas, pero que muestran variaciones en el tiempo de viaje y la velocidad. En el futuro, estos nuevos datos pueden ser utilizados para inferir capas estratigráficas a partir de variaciones en parámetros elásticos dentro de un núcleo de hielo, así como para analizar las estructuras de los cristales de hielo.