¿La función por la cual el hielo se derrite es exponencial o lineal? ¿La pendiente es positiva o negativa?

No se proporciona suficiente información, al menos por dos razones diferentes.

  1. ¿La función de fusión es cúbica o lineal a qué ? ¿volumen? ¿unidad de longitud?
  2. ¿Qué escenario para derretir? (¿De qué lados proviene el calor, de qué lado está en equilibrio con qué?) ¿Se refiere a casquetes de hielo en tierra, casquetes de hielo en el mar, un iceberg aislado en el mar, hielo en su congelador, cubitos de hielo en su bebida? ?

El hecho de que un cubo (/ bloque) tenga seis lados, no significa que se derrita de manera uniforme en los seis lados. Recuerde, el hielo es un aislante, por lo que habrá un gradiente térmico a través de él. ¿Se derrite principalmente en la parte superior cuando brilla el sol, o en la parte inferior cuando está suspendido en el agua? (dependiendo de la temperatura del agua y el flujo de corriente)
¿Está el hielo cubierto de nieve, que tiene un albedo muy alto? ¿Cuántas horas de luz solar? Verano ártico?
¿En qué latitud estamos (=> determinará la temperatura del agua)? ¿Cuál es la salinidad del agua? (=> afecta la temperatura de congelación y las corrientes de convección)
Y el comportamiento de fusión variará diariamente (y anualmente). Si esto es lo que quisiste decir, ¿podemos buscar la literatura? Suponiendo que se derrita principalmente en la parte superior cuando brilla el sol, o en la parte inferior donde entra en contacto con el agua, la fusión estará más cerca de la cuadrática, no cúbica (a la longitud de la unidad).

¿El agua de deshielo se deja llevar y se reemplaza con agua a temperatura de agua? Depende del flujo de corriente.

[@Anthony Foster, creo que necesitarás modelar como mínimo las temperaturas superior e inferior del hielo, y asumir un gradiente térmico entre ellas. Además, ¿el fondo está en tierra o en el mar? ]

Solo para aclarar, usted está preguntando “exponencial o lineal con respecto al tiempo “.

Basado en pasar algún tiempo en grandes altitudes donde incluso en el verano no toda la nieve se ha derretido (y las temperaturas alcanzan máximos diarios en los 30 grados Celsius superiores), puedo decir que es realmente complicado y depende de muchos factores.

Si nos fijamos en documentos científicos que intentan modelar los efectos del calentamiento global, uno de los factores que hablan sobre la reflectividad del hielo marino y un ciclo de retroalimentación reforzado en el círculo polar ártico que impacta el hábitat del oso polar. Al buscar en Google un poco, Wikipedia tiene una estimación muy compleja de varios efectos solo en el parámetro albedo (reflectividad):

Luego hay otros factores como la baja diaria, la cantidad total de nieve que originalmente estaba alrededor, la temperatura del suelo, cuántas horas al día brilla el sol sobre ella, cuánta otra nieve o hielo hay a su alrededor, si los animales la atraviesan y la rompen. arriba o cambiar el color …

Por lo que vale, la misma búsqueda arrojó un cambio más o menos lineal en el hielo marino (crecimiento en invierno / reducción en verano).

(Puede saber que la pendiente de un seno / coseno en el nodo es 1.)

Cúbico, aunque no estoy convencido. Eso es para el volumen, por lo que la altura de un cubo será lineal.

Suponiendo que 1 unidad de calor (instantáneamente) derrite h metros cúbicos de hielo, y la cantidad de calor que ingresa al cubo de hielo en un tiempo dado (dH) es proporcional al área de superficie por un factor k, entonces, donde V es volumen y A es el área de superficie total:
[matemáticas] dV = – h dH [/ matemáticas]
[matemáticas] dV = – h (kA dt) [/ matemáticas]
[matemáticas] dV / dt = – hkA [/ matemáticas]

Ahora, A / 6 es el área de una cara del cubo, que es igual a la longitud del lado al cuadrado.
[matemáticas] A / 6 = s ^ 2 [/ matemáticas]
[matemáticas] V = s ^ 3 [/ matemáticas]
Entonces,
[matemáticas] \ frac {ds ^ 3} {dt} = – 6hks ^ 2 [/ matemáticas]
[matemáticas] 3s ^ 2 \ frac {ds} {dt} = – 6hks ^ 2 [/ matemáticas]
[matemáticas] \ frac {ds} {dt} = – 2 hk [/ matemáticas]

[matemáticas] s (t) = s_0 – 2hkt [/ matemáticas]

[matemáticas] V (t) = (V (0) -2hkt) ^ 3 [/ matemáticas]