stringtranslate.com

Полярная шапка

Полярная ледяная шапка Марса , снимок космического телескопа Хаббл

Полярная ледяная шапка или полярная шапка — это высокоширотная область планеты , карликовой планеты или естественного спутника , покрытая льдом . [1]

Не существует никаких требований относительно размера или состава ледяного тела, которое можно было бы назвать полярной ледяной шапкой, а также каких-либо геологических требований для того, чтобы оно находилось над сушей, а только то, что оно должно быть телом твердофазного вещества в полярном регионе. . Это приводит к тому, что термин «полярная ледяная шапка» является своего рода неправильным употреблением, поскольку сам термин « ледяная шапка» применяется более узко к телам, расположенным над сушей и занимающим площадь менее 50 000 км 2 : более крупные тела называются ледяными щитами .

Состав льда будет разным. Например, полярные шапки Земли состоят в основном из водяного льда, тогда как полярные шапки Марса представляют собой смесь твердого углекислого газа и водяного льда.

Полярные ледяные шапки образуются потому, что регионы высоких широт получают меньше энергии в виде солнечной радиации от Солнца, чем экваториальные регионы, что приводит к более низким температурам поверхности.

Полярные шапки Земли сильно изменились за последние 12 000 лет. Сезонные колебания ледяных шапок происходят из-за различного поглощения солнечной энергии по мере вращения планеты или Луны вокруг Солнца. Кроме того, в геологических масштабах времени ледяные шапки могут увеличиваться или уменьшаться из-за изменения климата .

Земля

Таяние ледяной шапки Северного полюса

Северный полюс Земли покрыт плавающим паковым льдом ( морским льдом ) над Северным Ледовитым океаном . Части льда, которые не тают в сезон, могут достигать очень толщины, до 3–4 метров на больших площадях, с гребнями толщиной до 20 метров. Однолетний лед обычно имеет толщину около 1 метра. Площадь, покрытая морским льдом, колеблется от 9 до 12 миллионов км 2 . Кроме того, ледниковый щит Гренландии покрывает около 1,71 млн км 2 и содержит около 2,6 млн км 3 льда. Когда лед откалывается (откалывается), образуются айсберги, разбросанные по северной Атлантике. [2]

По данным Национального центра данных по снегу и льду , «с 1979 года протяженность зимнего арктического льда уменьшалась примерно на 4,2 процента за десятилетие». И в 2008, и в 2009 году минимальная протяженность морского льда в Арктике была несколько выше, чем в 2007 году. В другое время года протяженность льда все еще иногда приближается к среднему значению за 1979–2000 годы, как в апреле 2010 года, по данным Национального центра снега и льда. Дата центр. [3] Тем не менее, за эти же годы общая средняя площадь ледяного покрова, судя по всему, снизилась с 8 миллионов км 2 до 5 миллионов км 2 .

Южный полюс

Спутниковый составной снимок Антарктиды.

Южный полярный массив Земли , Антарктида , покрыт антарктическим ледниковым щитом . Он занимает площадь около 14,6 млн км 2 и содержит от 25 до 30 млн км 3 льда. Около 70% пресной воды на Земле содержится в этом ледяном покрове.

Данные Национального центра данных по снегу и льду показывают, что покрытие морским льдом Антарктиды имеет несколько положительную тенденцию за последние три десятилетия (1979–2009 гг.). [4]

Исторические случаи

За последние несколько десятилетий полярные ледяные шапки Земли привлекли значительное внимание из-за тревожного сокращения площади суши и морского льда. НАСА сообщает, что с конца 1970-х годов Арктика теряла в среднем 20 800 квадратных миль (53 900 квадратных километров) морского льда в год, в то время как Антарктика приобретала в среднем 7 300 квадратных миль (18 900 км 2 ) морского льда в год. В то же время Арктика теряет около 50 кубических километров (гигатонн) материкового льда в год, почти полностью из 2,6 миллиона гигатонн Гренландского покрова. По данным Национального центра данных по снегу и льду, 19 сентября 2014 года впервые с 1979 года протяженность морского льда в Антарктике превысила 7,72 миллиона квадратных миль (20 миллионов квадратных километров) . Протяженность льда оставалась выше этой контрольной отметки в течение нескольких дней. Средняя максимальная протяженность в период с 1981 по 2010 год составляла 7,23 миллиона квадратных миль (18,72 миллиона квадратных километров). Согласно данным NSIDC , однодневная максимальная протяженность в 2014 году была достигнута 20 сентября , когда морской лед покрыл 7,78 миллиона квадратных миль (20,14 миллиона квадратных километров). По данным NSIDC, средний пятидневный максимум 2014 года был достигнут 22 сентября, когда площадь морского льда покрыла 7,76 миллиона квадратных миль (20,11 миллиона квадратных километров) . [5] Это увеличение могло быть связано с уменьшением солености Антарктического океана в результате предыдущего таяния ледникового покрова за счет повышения температуры замерзания морской воды.

Нынешние темпы исчезновения ледяных шапок стали причиной множества исследований и открытий динамики ледников и их влияния на мировой климат. В начале 1950-х годов ученые и инженеры армии США начали бурить полярные ледяные шапки с целью геологической разведки. Эти исследования привели к «почти сорокалетнему исследовательскому опыту и достижениям в бурении кернов глубокого полярного льда ... и создали фундаментальную технологию бурения для извлечения кернов глубокого льда для климатологических архивов». [6] Полярные ледяные шапки использовались для отслеживания текущих климатических моделей, а также закономерностей за последние несколько тысяч лет по следам CO 2 и CH 4 , обнаруженным во льду. За последнее десятилетие полярные ледяные шапки продемонстрировали самое быстрое сокращение размеров без каких-либо реальных признаков восстановления. [7] Жозефино Комизо, старший научный сотрудник НАСА, обнаружил, что «темпы потепления в Арктике за последние 20 лет в восемь раз превышают темпы потепления за последние 100 лет». [8] В сентябре 2012 года морской лед достиг своего наименьшего размера за всю историю. Журналист Джон Видал заявил, что площадь морского льда «на 700 000 кв. км ниже предыдущего минимума в 4,17 млн ​​кв. км, установленного в 2007 году». [9] В августе 2013 года площадь арктического морского льда составила в среднем 6,09 млн км 2 , что на 1,13 миллиона км 2 ниже среднего показателя за этот месяц за 1981–2010 годы. [10]

Марс

Северная полярная область Марса с ледяной шапкой, составленная из изображений орбитального аппарата «Викинг-1» (предоставлено НАСА / Лаборатория реактивного движения – Калифорнийский технологический институт)

Помимо Земли, на планете Марс также есть полярные ледяные шапки. Они состоят в основном из водяного льда с несколькими процентами пыли. [11] Замороженный углекислый газ составляет небольшую постоянную часть Planum Australe или южнополярных слоистых отложений. В обоих полушариях сезонный иней из углекислого газа откладывается зимой и сублимируется весной. [ нужна цитата ]

Данные, собранные в 2001 году в ходе миссий НАСА на Марс, показывают, что южная остаточная ледяная шапка ежегодно подвергается сублимации. Наиболее широко распространенное объяснение состоит в том, что изменения вызывают колебания орбиты планеты. [12]

Плутон

29 апреля 2015 года НАСА заявило, что его миссия «Новые горизонты» обнаружила особенность, предположительно представляющую собой полярную ледяную шапку на карликовой планете Плутон . [13] Пролет зонда над Плутоном в июле 2015 года позволил ультрафиолетовому спектрометру Алисы подтвердить, что этот объект на самом деле представляет собой ледяную шапку, состоящую из метана и азотных льдов. [14]

Фотография, описывающая замороженный метан и азот на Плутоне, полученная с корабля New Horizons.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Глоссарий Национального центра данных по снегу и льду. Архивировано 10 июля 2009 г. в Португальском веб-архиве.
  2. ^ «Новости арктического морского льда NSIDC, осень 2007 г.» . nsidc.org. Архивировано из оригинала 19 апреля 2014 года . Проверено 27 марта 2008 г.
  3. ^ "Новости и анализ арктического морского льда" . Национальный центр данных по снегу и льду . Проверено 9 мая 2010 г.
  4. ^ «Состояние криосферы / Стандартизированные аномалии и тенденции в Арктике и Антарктике, январь 1979 г. - июль 2009 г.» . Национальный центр данных по снегу и льду. Архивировано из оригинала 26 декабря 2012 года . Проверено 24 апреля 2010 г.
  5. ^ «Морской лед Антарктики достиг нового рекордного максимума» . Центр космических полетов имени Годдарда НАСА. 8 апреля 2015 года . Проверено 10 мая 2017 г.
  6. ^ Лэнгуэй, Честер (апрель 2008 г.). «История ранних кернов полярного льда, наука и технологии холодных регионов». 52 (2): 101–117. {{cite journal}}: Требуется цитировать журнал |journal=( помощь )
  7. ^ «Полярный лед тает быстрее, чем прогнозировалось» . Наблюдатели. 10 марта 2011 года . Проверено 18 мая 2015 г.
  8. ^ Томпсон, Эльвия. «Недавнее потепление Арктики может повлиять на климат во всем мире». НАСА . Проверено 2 октября 2012 г.
  9. ↑ Видель, Джон (19 сентября 2012 г.). «Арктический лед сокращается на 18% по сравнению с рекордным сигналом тревоги по поводу изменения климата». Хранитель . Лондон . Проверено 3 октября 2012 г.
  10. ^ Национальный центр данных по снегу и льду. Настоящая дыра возле полюса, 4 сентября 2012 г.
  11. ^ Грима, Кирилл Г.; Кофман, В.; Мужино, Ж.; Филлипс, Р.Дж.; Эрике, А.; Биккарди, Д.; Сеу, Р.; Кутиньи, М. (2009). «Северные полярные отложения Марса: чрезвычайная чистота водяного льда». Письма о геофизических исследованиях . 36 (3): н/д. Бибкод : 2009GeoRL..36.3203G. дои : 10.1029/2008GL036326. S2CID  129096278. Архивировано из оригинала 17 июля 2012 года.
  12. ↑ Равилиус, Кейт (28 февраля 2007 г.). «Таяние Марса указывает на солнечную, а не человеческую причину потепления, говорит ученый» . Национальные географические новости . Национальное географическое общество . Архивировано из оригинала 2 марта 2007 года . Проверено 28 октября 2008 г.
  13. ^ Парнелл, Брид-Эйн. «Зонд New Horizons обнаружил возможную полярную ледяную шапку на Плутоне». Форбс . Проверено 20 мая 2015 г.
  14. ^ Тейлор Редд, Нола. «Плутон больше, чем предполагалось, и имеет ледяную шапку, показал зонд НАСА». Space.com . Проверено 10 сентября 2015 г.

Внешние ссылки