80 ° ю.ш., 60 ° в.д. / 80 ° ю.ш., 60 ° в.д. / -80; 60
Восточно -Антарктический ледниковый щит ( EAIS ) расположен между 45° западной долготы и 168° восточной долготы. Впервые он образовался около 34 миллионов лет назад [3] и является крупнейшим ледниковым щитом на всей планете, его объем гораздо больше, чем у Гренландского ледникового щита или Западно-Антарктического ледникового щита (WAIS), от которого он отделен Трансантарктические горы . Ледяной щит имеет среднюю толщину около 2,2 км (1,4 мили) и 4897 м (16 066 футов) в самой толстой точке. [2] Здесь также расположены географический Южный полюс , Южный магнитный полюс и Южнополярная станция Амундсена-Скотта .
Поверхность EAIS — самое сухое, ветреное и холодное место на Земле. Недостаток влаги в воздухе, высокое альбедо снега, а также постоянно высокая высота поверхности [4] приводят к зарегистрированным рекордам низких температур почти -100 ° C (-148 ° F). [5] [6] Это единственное место на Земле, достаточно холодное, чтобы постоянно происходила инверсия температуры атмосферы. То есть, хотя атмосфера обычно самая теплая у поверхности и становится прохладнее на большей высоте, атмосфера во время антарктической зимы прохладнее у поверхности, чем в ее средних слоях. Следовательно, парниковые газы фактически удерживают тепло в средней атмосфере и уменьшают его поток к поверхности, пока сохраняется температурная инверсия. [4]
Из-за этих факторов в Восточной Антарктиде на протяжении десятилетий наблюдалось небольшое похолодание, в то время как в остальном мире потеплело в результате изменения климата . Явное потепление над Восточной Антарктидой начало происходить только с 2000 года и было окончательно обнаружено только в 2020-х годах. [7] [8] В начале 2000-х годов похолодание над Восточной Антарктидой, казалось бы, перевешивающее потепление на остальной части континента, часто неверно интерпретировалось средствами массовой информации и иногда использовалось в качестве аргумента для отрицания изменения климата . [9] [10] [11] После 2009 года улучшение инструментальных данных о температуре в Антарктиде доказало, что потепление в Западной Антарктиде привело к последовательному чистому потеплению на всем континенте с 1957 года. [12]
Поскольку ледяной щит Восточной Антарктики едва прогрелся, в среднем он все еще набирает лед. [13] [14] например, спутниковые данные GRACE показали прирост массы Восточной Антарктиды на 60 ± 13 миллиардов тонн в год в период с 2002 по 2010 год. [15] Скорее всего, сначала мы увидим устойчивую потерю льда в его наиболее уязвимых местах, таких как как ледник Тоттен и бассейн Уилкса . Эти районы иногда коллективно называют подледными бассейнами Восточной Антарктиды, и считается, что как только потепление достигнет примерно 3 °C (5,4 °F), они начнут разрушаться в течение периода около 2000 лет, [16] [17 ] ] Это обрушение в конечном итоге приведет к повышению уровня моря на 1,4 м (4 фута 7 дюймов) и 6,4 м (21 фут 0 дюймов), в зависимости от используемой модели ледникового покрова . [18] В целом EAIS содержит достаточно льда, чтобы поднять глобальный уровень моря на 53,3 м (175 футов). [2] Однако для исчезновения всего ледникового щита потребуется глобальное потепление в диапазоне от 5 ° C (9,0 ° F) до 10 ° C (18 ° F) и минимум 10 000 лет. [16] [17]
Восточно-Антарктический ледниковый щит расположен непосредственно над Восточно-Антарктическим щитом — кратоном (стабильной областью земной коры ) площадью 10 200 000 км 2 (3 900 000 квадратных миль), на долю которого приходится около 73% всей территории Антарктики. [19] Восточная Антарктида отделена от Западной Антарктиды из-за наличия Трансантарктических гор , которые простираются почти на 3500 км (2200 миль) от моря Уэдделла до моря Росса и имеют ширину 100–300 км (62–186 миль). ). [1]
Ледяной щит имеет среднюю толщину около 2,2 км (1,4 мили). Самый толстый лед в Антарктиде расположен недалеко от Земли Адели , недалеко от юго-восточного побережья ледникового щита, в подледниковом бассейне Астролябии , где в 2013 году его толщина составляла 4897 м (16 066 футов). [1] Большая часть ледникового щита уже расположена на высоте высота над уровнем моря: в частности, плато Дом Аргус имеет среднюю высоту около 4 км (2,5 мили), и тем не менее под ним находится горный хребет Гамбурцев , средняя высота которого составляет 2,7 км (1,7 мили) и примерно такой же размер. в Европейские Альпы . [20] [21] Следовательно, толщина льда над этими горами колеблется от примерно 1 км (0,62 мили) над их вершинами до примерно 3 км (1,9 мили) над долинами. [22]
Эти высокие высоты являются важной причиной того, почему ледяной щит является самым сухим, ветреным и холодным местом на Земле. В некоторых комплектах Купола А зарегистрированы рекорды холодной температуры почти -100 ° C (-148 ° F). [5] [6] [4] Единственные свободные ото льда районы Восточной Антарктиды — это места, где годовое количество осадков слишком мало для образования слоя льда, как это имеет место в так называемых сухих долинах Мак-Мердо на юге Земли Виктории . Другим исключением являются подледниковые озера , которые находятся настолько глубоко подо льдом, что температура плавления под давлением значительно ниже 0 °C (32 °F). [22]
Многие страны предъявили территориальные претензии в Антарктиде . В рамках EAIS Великобритания , Франция , Норвегия , Австралия , Чили и Аргентина претендуют на часть (иногда пересекающуюся) своей территории. [23]
Хотя известно, что относительно небольшие ледники и ледяные шапки присутствовали в Антарктиде, по крайней мере, со времен позднего палеоцена , 60 миллионов лет назад , [24] настоящий ледниковый покров не начал формироваться до эоцен-олигоценового вымирания около 34 г. миллион лет назад, когда уровень CO 2 в атмосфере упал ниже 750 частей на миллион . Первоначально он был нестабильным и не смог последовательно покрыть весь континент до тех пор, пока 32,8 миллиона лет назад уровень CO 2 не упал до уровня ниже 600 частей на миллион. [3]
Впоследствии ледниковый щит Восточной Антарктики существенно сократился во время климатического оптимума среднего миоцена 15 миллионов лет назад, но начал восстанавливаться около 13,96 миллиона лет назад. [24] С тех пор он был в основном стабильным, претерпев «минимальные» изменения в протяженности своей поверхности за последние 8 миллионов лет. [25] Несмотря на то, что в период плейстоцена он все еще утончился как минимум на 500 м (1600 футов) и менее чем на 50 м (160 футов) после последнего ледникового максимума , площадь суши, покрытая льдом в Восточной Антарктиде, осталась в основном той же самой. . [26] Напротив, меньший ледяной щит Западной Антарктики, как полагают, в значительной степени разрушился совсем недавно, в эемский период, около 125 000 лет назад. [27] [28] [29] [30] [31]
Антарктида в целом имеет низкую чувствительность к изменению климата , поскольку она окружена Южным океаном , который более эффективно поглощает тепло, чем любой другой океан, из-за течений Южного океана, опрокидывающих циркуляцию , [32] [33] и из-за высокое альбедо (отражательная способность) его ледяной поверхности и окружающего морского льда . [4] Эти факторы делают Антарктиду самым холодным континентом, а Восточная Антарктида к тому же холоднее Западной Антарктиды, поскольку расположена на значительно большей высоте. [4] Это делает его единственным местом на Земле, достаточно холодным, чтобы каждую зиму происходила инверсия атмосферной температуры. [4] Хотя атмосфера на Земле наиболее теплая вблизи поверхности и становится холоднее по мере увеличения высоты, температурная инверсия во время антарктической зимы приводит к тому, что средние слои атмосферы становятся теплее, чем поверхность. [4] Таким образом, парниковые газы задерживают тепло в средней атмосфере и уменьшают его поток к поверхности и в космос, в то время как обычно они препятствуют потоку тепла из нижних слоев атмосферы и в сторону космоса. Этот эффект сохраняется до конца антарктической зимы. [4]
Из-за этих факторов в 1980-х и 1990-х годах в Восточной Антарктиде произошло похолодание. Например, в период с 1986 по 2006 год на станции Лейк-Хор в Сухих долинах Мак-Мердо наблюдалось похолодание на 0,7 °C (1,3 °F) за десятилетие . [34] В статье Питера Дорана , опубликованной в 2002 году , предполагается, что похолодание Восточной Антарктиды перевешивает потепление на остальной части континента. [35] Хотя в документе подсчитано, что около 42% территории Антарктики потеплело, многие средства массовой информации ошибочно описали это как доказательство того, что потепления в Антарктиде не было. [9] В 2004 году автор Майкл Крайтон использовал это охлаждение как один из аргументов в пользу отрицания изменения климата в своем романе «Состояние страха» . [36] Сначала другим ученым, а затем и самому Питеру Дорану в конечном итоге пришлось развенчать утверждения книги. [10] [11] В 2009 году было продемонстрировано, что ледниковый щит Западной Антарктики потеплел более чем на 0,1 °C/десятилетие с 1950-х годов, что привело к статистически значимой тенденции потепления во всей Антарктиде на >0,05 °C/десятилетие с 1957 года. [12] Более поздние исследования показали, что после 2000 года потепление в районах Западной Антарктиды замедлилось или частично обратилось вспять в период с 2000 по 2020 год, в то время как внутренние районы Восточной Антарктиды продемонстрировали явное потепление . Это произошло из-за локальных изменений в южном кольцевом режиме, доминирующем характере изменчивости климата над Антарктидой. Некоторые из этих изменений были вызваны тем, что озоновый слой начал восстанавливаться после принятия Монреальского протокола . [7] [8]
Ограниченное потепление и уже низкие температуры над Восточной Антарктидой означают, что по состоянию на начало 2020-х годов большинство данных наблюдений показывают, что она продолжает набирать массу. [15] [38] [13] [14] Некоторые анализы показали, что он уже начал терять массу в 2000-х годах, [39] [40] но они чрезмерно экстраполировали некоторые наблюдаемые потери на плохо наблюдаемые области и получили более полную картину. записи наблюдений показывают продолжающийся прирост массы. [13]
Поскольку в настоящее время Восточно-Антарктический ледниковый щит набирает массу, он, как ожидается, не сыграет никакой роли в повышении уровня моря в 21 веке . Тем не менее, он все еще подвержен неблагоприятным изменениям, таким как отступление ледника Денман [37] [42] или поток более теплого океанского течения в ледяные полости под стабилизирующими шельфовыми ледниками , такими как шельфовый ледник Фимбулисен на Земле Королевы Мод . [43] Если глобальное потепление достигнет более высоких уровней, то EAIS будет играть все большую роль в повышении уровня моря, которое произойдет после 2100 года. Согласно последним отчетам Межправительственной группы экспертов по изменению климата ( SROCC и Шестому оценочному отчету IPCC), ), сценарий наиболее интенсивного изменения климата , при котором антропогенные выбросы постоянно увеличиваются, RCP8.5 , приведет к тому, что только Антарктида потеряет в среднем 1,46 м (4 фута 9 дюймов) ( доверительный интервал между 60 см (2,0 фута) и 2,89 м). (9 футов 6 дюймов)) к 2300 году, что повлечет за собой некоторые потери от EAIS в дополнение к эрозии WAIS. Это повышение уровня моря только в Антарктиде будет сопровождаться потерями льда из ледникового щита Гренландии и горными ледниками , а также тепловым расширением океанской воды. [44]
Если бы потепление сохранялось на повышенных уровнях в течение длительного времени, Восточно-Антарктический ледниковый щит в конечном итоге стал бы доминирующим фактором повышения уровня моря просто потому, что он содержит гораздо больше льда, чем любая другая большая ледяная масса. Однако во-первых, это приведет к устойчивой эрозии в так называемых подледниковых бассейнах, таких как ледник Тоттен и бассейн Уилкса , которые расположены в уязвимых местах ниже уровня моря. По оценкам, они исчезнут, как только глобальное потепление достигнет 3 °C (5,4 °F), хотя вероятный диапазон температур составляет от 2 °C (3,6 °F) до 6 °C (11 °F). Как только для этих подледниковых бассейнов станет слишком тепло, их коллапс будет происходить в течение примерно 2000 лет, хотя этот процесс может происходить как быстро, как 500 лет, так и медленно, как 10 000 лет. [16] [17] Потеря всего этого льда в конечном итоге добавит от 1,4 м (4 фута 7 дюймов) до 6,4 м (21 фут 0 дюймов) к уровню моря, в зависимости от используемой модели ледникового покрова . Изостатический отскок освободившейся ото льда суши также добавит 8 см (3,1 дюйма) и 57 см (1 фут 10 дюймов) соответственно. [18] Данные плейстоцена показывают , что частичная потеря может произойти и при более низких уровнях потепления: по оценкам, бассейн Уилкса потерял достаточно льда, чтобы повысить уровень моря на 0,5 м (1 фут 8 дюймов) между 115 000 и 129 000 лет назад, во время Эмиан , и около 0,9 м (2 фута 11 дюймов) между 318 000 и 339 000 лет назад, во время 9-й стадии морских изотопов . [45]
Весь ледниковый щит Восточной Антарктики содержит достаточно льда, чтобы поднять глобальный уровень моря на 53,3 м (175 футов). [2] Его полное таяние также возможно, но для этого потребуется очень сильное потепление и много времени: в 2022 году обширная оценка переломных моментов в климатической системе, опубликованная в журнале Science Magazine, пришла к выводу, что ледяной покров займет минимум 10 000 лет, чтобы полностью расплавиться. Скорее всего, он будет полностью исчезнуть только после того, как глобальное потепление достигнет примерно 7,5 ° C (13,5 ° F), с минимальным и максимальным диапазоном от 5 ° C (9,0 ° F) до 10 ° C (18 ° F). . [16] [17] Другая оценка показала, что для расплавления двух третей его объема потребуется не менее 6 ° C (11 ° F). [46] Это также приведет к потере всего ледникового покрова.
Если бы ледниковый покров исчез, то изменение обратной связи между альбедо льда привело бы к увеличению глобальной температуры на 0,6 °C (1,1 °F), а региональные температуры увеличились бы примерно на 2 °C (3,6 °F). Утрата только подледниковых бассейнов добавит к глобальной температуре лишь около 0,05 ° C (0,090 ° F) из-за их относительно ограниченной площади и, соответственно, низкого воздействия на глобальное альбедо. [16] [17]
На первый взгляд кажется, что это противоречит идее «глобального» потепления, но нужно быть осторожным, прежде чем делать поспешные выводы. Повышение глобальной средней температуры не означает всеобщего потепления. Динамические эффекты (изменения ветров и циркуляции океана) могут иметь такое же большое локальное воздействие, как и радиационное воздействие парниковых газов. Изменение температуры в любом конкретном регионе фактически будет представлять собой комбинацию изменений, связанных с радиацией (за счет парниковых газов, аэрозолей, озона и т.п.) и динамических эффектов. Поскольку ветры имеют тенденцию только переносить тепло из одного места в другое, их воздействие будет иметь тенденцию компенсироваться в среднем по миру.
Хотя их методы интерполяции или экстраполяции для областей с ненаблюдаемыми скоростями выхода имеют недостаточное описание для оценки связанных с этим ошибок, такие ошибки в предыдущих результатах (Риньо и др., 2008) привели к значительному завышению оценок потерь массы, как подробно описано у Звалли и Джовинетто ( Звалли и Джовинетто, 2011).
Данные показывают, что одна относительно небольшая территория под названием Антарктический полуостров тает и откалывает огромные айсберги. Именно об этом сообщают из года в год. Но континент в целом становится холоднее, а лед становится толще.Первое издание