MARC

 008250123s2024        us                              c    eng  d
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■020    ▼a9798382214979
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI30994917
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a550
■1001  ▼aCase,  Elizabeth.
■24510▼aIce  Formation,  Deformation,  and  Disappearance
■260    ▼a[Sl]▼bColumbia  University▼c2024
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2024
■300    ▼a254  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  85-10,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Kingslake,  Jonathan.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--Columbia  University,  2024.
■520    ▼aFrom  the  moment  a  snowflake  touches  down  on  the  surface  of  a  glacier,  it  begins  a  process  of  transformation.  Fresh  snow,  made  up  of  single-grained  snowflakes,  is  compacted  into  glacial  ice  by  the  weight  of  subsequent  snowfall  (e.g.,  Bader,  1962;  Herron  and  Langway,  1980),  and  by  sintering  (Gow,  1968),  grain  boundary  sliding  and  diffusion  (e.g.,  Duval,  1985;  Alley,  1987).  At  first,  snow  grains  accommodate  the  stress  through  mechanical  failure  and  by  changing  their  shapes  and  positions.  Fragile,  dendritic  structures  on  the  edges  of  snowflakes  break  off,  and  grains  round  into  lower  free  energy  configurations.  Rounded  grains  slip  into  air  pockets.  As  time  passes,  increasing  overburden  pressure  causes  the  grains  to  merge  together,  large  grains  absorbing  small  ones.  As  ice  grains  squeeze  and  grow  into  all  the  available  pore  space,  grains  trap  air  bubbles  and  cut  them  off  from  the  atmosphere,  preserving  records  of  climate  conditions.Eventually,  these  processes  densify  the  snow  so  thoroughly  that  it  metamorphoses  into  glacial  ice,  and  from  a  crumbly  collection  of  snowflakes  emerges  a  cohesive  crystalline  matrix.  This  process,  firn  densification,  is  the  subject  of  my  first  chapter.  From  measurements  of  englacial  strain  rates  by  repeat  phase-sensitive  radar  deployments  (Corr  et  al.,  2002;  Jenkins  et  al.,  2006;  Brennan  et  al.,  2014),  we  show  it  is  possible  to  extract  densification  rates  that  match  modeled  predictions.  The  formation  of  ice  is  just  the  beginning  of  the  story  of  a  glacier.  As  and  after  ice  forms,  gravity  pulls  on  the  body  of  the  glacier;  ice  flows  under  its  own  weight,  becoming  a  viscous  river  that  meanders  from  high  elevations  toward  the  sea  level.  Along  the  way,  various  other  forces  act  on  the  ice  (e.g.,  friction  at  the  ice-bed  causes  ice  to  shear,  narrowing  valley  walls  create  compressive  stresses,  etc.).  This  history  can  be  written  into  the  ice  in  the  orientation  and  configuration  of  its  molecular  structure.Ice  is  made  of  a  regular  crystal  matrix  of  water  molecules.  Covalently  bonded  oxygen  and  hydrogen  molecules  assemble  into  sheets  of  hexagons,  held  to  each  other  by  hydrogen  bonds.  The  relative  orientation  of  these  hexagonal  sheets  is  called  the  "ice  fabric",  and  its  importance  lies  in  the  fact  that  ice's  asymmetric  molecular  structure  gives  rise  to  asymmetric  properties.  For  example,  ice  is  softer  -more  deformable  -when  stress  is  applied  parallel  to  the  hexagonal  planes,  like  playing  cards  sliding  over  one  another.  Over  hundreds  or  thousands  of  years,  this  asymmetric  response  to  stress  causes  the  hexagonal  planes  to  rotate  so  that  they  lie  perpendicular  to  the  direction  of  compressive  stress.  This,  in  turn,  changes  which  relative  direction  a  glacier  is  the  "softest".  In  short,  the  history  of  the  glacier  is  written  into  its  fabric.  Ice  remembers  the  stress  it  has  undergone,  and  that  memory  changes  its  resistance  to  (or  accommodation  of)  stress  in  the  present  and  future.In  chapter  two,  I  use  an  autonomous  phase-sensitive  radar  to  measure  the  ice  fabric  along  a  central  transect  of  Thwaites  Glacier.  Thwaites  drains  ice  from  West  Antarctica,  and  is  one  of  the  fastest  changing  glaciers  on  the  continent.  Locked  up  in  Thwaites  is  at  least  half  a  meter  of  sea  level  rise  (e.g.,  Holt  et  al.,  2006),  as  well  as  much  of  the  buttressing  that  holds  back  WAIS.  Measurements  of  the  fabric  of  Thwaites  tell  us  about  the  history  of  stress  undergone  by  the  glacier,  as  well  as  any  change  in  relative  direction  of  the  "softest"  ice.As  a  glaciologist,  I  have  dedicated  my  life  to  studying  how  glaciers  form,  flow,  and  disappear.  As  an  artist  and  writer,  I  am  interested  in  material  memory,  with  a  particular  orientation  toward  ice  itself  and  in  the  way  the  language  and  mathematics  used  to  describe  ice  mimic  processes  that  happen  in  body,  mind,  and  society.  My  fourth  chapter  is  centered  on  the  creative  research  and  art  produced  during  my  dissertation,  particularly  focused  on  a  visual  autoethnography  of  my  body  I  created  during  my  first  field  season  in  Antarctica  in  2022-2023.  In  it,  I  try  to  grapple  with  whether/how,  even  as  positivist  science  demands  I  remove  as  much  of  myself  as  possible  from  my  scientific  research,  my  body/myself  show  up  in  small  ways  in  my  data.  I  consider  how  ice's  response  to  stress  -to  soften  or  harden,  to  flow  or  crack  -is  in  many  ways,  a  mirror  for  how  we  as  humans  respond  to  stress. Other  work  in  Chapter  4  was  created  in  direct  response  to  the  beauty  of  glaciated  landscapes  and  the  grief  I  struggle  to  manage  in  response  to  their  rapid  change.  Biome  I  is  a  short  zine  that  uses  faux-color  satellite  imagery  overlain  with  text  and  meshes  of  glaciers  from  Grand  Teton  National  Park  (GRTE).  In  2021,  I  spent  six  months  as  a  Scientists-in-Parks  fellow  through  AmeriCorps,  joining  the  park's  physical  science  team  in  Wyoming  to  expand  their  glacier  monitoring  program.  From  this  work  emerged  Chapter  3  a  history  of  glacial  change  in  the  park  over  the  last  70  years  from  in  situ  and  remotely  sensed  observations.  This  work,  while  quite  different  from  my  previous  scientific  output,  allowed  me  to  learn  and  explore  other  glaciological  techniques  as  well  as  template  methodologies  and  provide  information  that  is  immediately  useful  for  education  and  action  in  GRTE  and  other  rapidly  deglaciating  landscapes.Much  of  the  way  I  have  come  to  understand  glacial  geophysics  is  by  considering  the  ways  it connects  more  broadly  to  our  lived  experiences.  In  the  Tetons,  this  involved  understanding  how  deglaciation  affects  the  park's  ecological  systems  and  the  evolving  safety  for  visitors  given  the  changing  ice  conditions.  In  pursuit  of  both  expanding  my  own  understanding  and  hoping  to  share  with  others  the  joy  and  beauty  of  the  study  of  ice,  I  have  developed  numerous  education  efforts  to  make  the  study  of  glaciers,  climate,  and  the  earth  physical,  tangible,  less  abstract,  emotional,  joyful,  and  intuitive.  Chapter  5  concludes  the  thesis  by  taking  a  step  back  to  look  at  education  and  teaching,  the  thread  that  has  carried  through  my  doctorate,  from  prior  to  starting  graduate  school  and,  I  hope,  that  will  continue  long  after.  I  discuss  the  influences  of  teacher-philosophers  like  Shannon  Mattern,  Lynda  Barry,  and  bell  hooks,  who  have  all,  in  their  own  way,  striven  to  reshape  the  (idea  of  the)  classroom  into  forms  that  better  serve  the  learner.  This  work  has  taken  place  on  the  seat  of  a  bicycle  riding  across  the  country,  on  an  icefield  in  Juneau,  Alaska,  and  in  my  own  backyard,  in  classrooms  across  New  York  City. To  conclude,  I  hope  this  thesis  is  not  only  a  scientific  effort,  but  one  that  draws  the  curtain  back  on  the  broader  work  we  do  as  glaciologists.  We  are  also  artists  and  educators,  caretakers,  archivists,  and  public  figures.  Our  work  can  be  physically,  mentally,  and  emotionally  demanding,  and  it  is  as  often  full  of  grief  as  it  is  of  awe.
■590    ▼aSchool  code:  0054.
■650  4▼aGeophysics
■650  4▼aPhysical  geography
■653    ▼aArt-science
■653    ▼aAutoethnography
■653    ▼aCryosphere
■653    ▼aGlaciology
■653    ▼aGlacier  monitoring  program
■690    ▼a0373
■690    ▼a0368
■690    ▼a0467
■71020▼aColumbia  University▼bEarth  and  Environmental  Sciences.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g85-10B.
■790    ▼a0054
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2024
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17160374▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

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