We proposed a new enhanced T-index model including net longwave radiation to evaluate glacier ice melt. We applied the methods for simulating ice melt at the Automatic Weather Station (AWS) site on the Forni Glacier (Italian Alps). The AWS has been continuously running since September 2005. We tested several models with increasing complexity (i.e. from the simplest degree-day to enhanced models including shortwave and longwave fluxes) in order to assess the best approach to be applied depending on the temporal resolution and to verify if the goodness of the calculation could depend also on the model type. We applied all models using measured meteorological data. We benchmarked the performance of each model against melt values estimated by means of the energy balance model. The results display that i) T-index features a high performance if applied at the seasonal scale, but the worst at daily and weekly resolution; ii) taking into account solar radiation seems to improve the models at a higher time resolution; iii) including the longwave input within the enhanced T-index model can be considered a simplification of the energy balance model and provides more accurate calculation of ablation depending on the time resolution.

In questo studio viene proposto un nuovo modello di fusione rispetto a quelli precedentemente usati e definiti “enhanced T-index”. Nello specifico vengono presi in considerazione anche i flussi radiativi (sia solare che infrarosso) oltre alla temperatura dell’aria. Il sito scelto per l’esperimento è il Ghiacciaio dei Forni dove è attiva una stazione meteorologica automatica dal 2005 permettendo quindi l’applicazione di diversi modelli di fusione nel sito in cui è installata. I modelli testati sono caratterizzati da una complessità via via sempre maggiore, partendo dal più semplice, ovvero il T-index, arrivando a quelli definiti “enhanced” e che includono anche i flussi radiativi. Nello specifico ci si è focalizzati sull’efficacia dei modelli in base alla risoluzione temporale, applicandoli infatti a scala giornaliera, settimanale e infine stagionale. Per poter definire gli errori di ogni singolo modello si sono confrontati i valori di fusione del ghiaccio così ottenuti con quelli stimati grazie al bilancio energetico. I risultati mostrano che: i) il modello T-index fornisce risultati migliori a scala stagionale, ii) considerare anche la radiazione solare migliora le prestazioni dei modelli di fusione specialmente ad una risoluzione temporale maggiore, iii) includere la radiazione ad onda lunga nel modello sembra fornire risultati validi semplificando così il calcolo della fusione applicando il modello di bilancio energetico

A new enhanced temperature-index melt model including net solar and infrared radiation / A. Senese, M. Leidi, G.A. Diolaiuti. - In: GEOGRAFIA FISICA E DINAMICA QUATERNARIA. - ISSN 1724-4781. - 44:1(2021), pp. 5-14. [10.4461/ GFDQ.2021.44.1]

A new enhanced temperature-index melt model including net solar and infrared radiation

A. Senese
Primo
;
G.A. Diolaiuti
Ultimo
2021

Abstract

In questo studio viene proposto un nuovo modello di fusione rispetto a quelli precedentemente usati e definiti “enhanced T-index”. Nello specifico vengono presi in considerazione anche i flussi radiativi (sia solare che infrarosso) oltre alla temperatura dell’aria. Il sito scelto per l’esperimento è il Ghiacciaio dei Forni dove è attiva una stazione meteorologica automatica dal 2005 permettendo quindi l’applicazione di diversi modelli di fusione nel sito in cui è installata. I modelli testati sono caratterizzati da una complessità via via sempre maggiore, partendo dal più semplice, ovvero il T-index, arrivando a quelli definiti “enhanced” e che includono anche i flussi radiativi. Nello specifico ci si è focalizzati sull’efficacia dei modelli in base alla risoluzione temporale, applicandoli infatti a scala giornaliera, settimanale e infine stagionale. Per poter definire gli errori di ogni singolo modello si sono confrontati i valori di fusione del ghiaccio così ottenuti con quelli stimati grazie al bilancio energetico. I risultati mostrano che: i) il modello T-index fornisce risultati migliori a scala stagionale, ii) considerare anche la radiazione solare migliora le prestazioni dei modelli di fusione specialmente ad una risoluzione temporale maggiore, iii) includere la radiazione ad onda lunga nel modello sembra fornire risultati validi semplificando così il calcolo della fusione applicando il modello di bilancio energetico
We proposed a new enhanced T-index model including net longwave radiation to evaluate glacier ice melt. We applied the methods for simulating ice melt at the Automatic Weather Station (AWS) site on the Forni Glacier (Italian Alps). The AWS has been continuously running since September 2005. We tested several models with increasing complexity (i.e. from the simplest degree-day to enhanced models including shortwave and longwave fluxes) in order to assess the best approach to be applied depending on the temporal resolution and to verify if the goodness of the calculation could depend also on the model type. We applied all models using measured meteorological data. We benchmarked the performance of each model against melt values estimated by means of the energy balance model. The results display that i) T-index features a high performance if applied at the seasonal scale, but the worst at daily and weekly resolution; ii) taking into account solar radiation seems to improve the models at a higher time resolution; iii) including the longwave input within the enhanced T-index model can be considered a simplification of the energy balance model and provides more accurate calculation of ablation depending on the time resolution.
Ice melting; T-index model; Enhanced T-index model; Forni Glacier; Italian Alps; Fusione del ghiaccio; Modello T-index; Modelli Enhanced T-index; Ghiacciaio dei Forni; Alpi Italiane;
Settore GEO/04 - Geografia Fisica e Geomorfologia
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