stringtranslate.com

Полярная ледяная шапка

Полярные шапки на Марсе , из которых полностью видна северная, полученные с помощью космического телескопа «Хаббл».

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

Нет никаких требований относительно размера или состава для того, чтобы ледяное тело называлось полярной ледяной шапкой, и никаких геологических требований для того, чтобы оно находилось над сушей, но только то, что это должно быть тело твердой фазы вещества в полярном регионе . Это делает термин «полярная ледяная шапка» не совсем правильным, поскольку сам термин ледяная шапка применяется более узко к телам, которые находятся над сушей и покрывают менее 50 000 км 2 : более крупные тела называются ледяными щитами .

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

Полярные ледяные шапки образуются из-за того, что высокоширотные регионы получают меньше энергии в виде солнечного излучения от Солнца, чем экваториальные регионы, что приводит к более низким температурам поверхности.

Полярные шапки Земли сильно изменились за последние 12 000 лет. Сезонные изменения 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 расти или сокращаться из-за изменения климата .

Земля

Таяние полярных льдов

Северный полюс Земли покрыт плавучим паковым льдом ( морским льдом ) над Северным Ледовитым океаном . Части льда, которые не тают сезонно, могут стать очень толстыми, до 3–4 метров толщиной на больших территориях, с хребтами 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, Гренландский ледяной щит покрывает около 1,71 миллиона км 2 и содержит около 2,6 миллиона км 3 льда. Когда лед откалывается (откалывается), он образует айсберги, разбросанные по северной части Атлантического океана. [2]

По данным Национального центра данных по снегу и льду , «с 1979 года площадь зимнего арктического льда уменьшалась примерно на 4,2 процента за десятилетие». И в 2008, и в 2009 годах минимальная площадь арктического морского льда была несколько выше, чем в 2007 году. В другое время года площадь льда иногда все еще близка к среднему значению за 1979–2000 годы, как в апреле 2010 года, по данным Национального центра данных по снегу и льду. [3] Тем не менее, между этими же годами общая средняя площадь ледяного покрова, по-видимому, сократилась с 8 миллионов км 2 до 5 миллионов км 2 .

Южный полюс

Составное спутниковое изображение Антарктиды

Южный полярный массив суши Земли , Антарктида , покрыт Антарктическим ледяным 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 щите.

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

Исторические случаи

За последние несколько десятилетий полярные ледяные шапки Земли привлекли к себе значительное внимание из-за тревожного сокращения площади наземного и морского льда. NASA 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 набирала в среднем 7 300 квадратных миль (18 900 км 2 ) морского льда в год. В то же время Арктика теряла около 50 кубических километров (гигатонн) наземного льда в год, почти полностью из 2,6-миллионного гигатонного покрова Гренландии. 19 сентября 2014 года впервые с 1979 года площадь морского льда Антарктиды превысила 7,72 миллиона квадратных миль (20 миллионов квадратных километров), согласно данным Национального центра данных по снегу и льду . Площадь льда оставалась выше этой контрольной величины в течение нескольких дней. Средняя максимальная протяженность между 1981 и 2010 годами составила 7,23 миллиона квадратных миль (18,72 миллиона квадратных километров). Максимальная протяженность за один день в 2014 году была достигнута 20 сентября, согласно данным NSIDC , когда морской лед покрыл 7,78 миллиона квадратных миль (20,14 миллиона квадратных километров). Средняя пятидневная максимальная протяженность 2014 года была достигнута 22 сентября, когда морской лед покрыл 7,76 миллиона квадратных миль (20,11 миллиона квадратных километров), согласно NSIDC . [5] Это увеличение может быть связано с уменьшением солености Антарктического океана в результате предыдущего таяния ледяного покрова за счет повышения точки замерзания морской воды.

Текущая скорость сокращения ледяных шапок стала причиной множества исследований и открытий в области динамики ледников и их влияния на мировой климат. В начале 1950-х годов ученые и инженеры из армии США начали бурение полярных ледяных шапок для геологического изучения. Эти исследования привели к «почти сорокалетнему опыту исследований и достижениям в глубоком бурении полярных ледяных кернов ... и создали фундаментальную технологию бурения для извлечения глубоких ледяных кернов для климатологических архивов». [6] Полярные ледяные шапки использовались для отслеживания текущих климатических моделей, а также моделей за последние несколько тысяч лет по следам CO 2 и CH 4 , обнаруженным в ловушке во льду. За последнее десятилетие полярные ледяные шапки показали самое быстрое сокращение размеров без каких-либо реальных признаков восстановления. [7] Джозефино Комисо, старший научный сотрудник НАСА, обнаружил, что «скорость потепления в Арктике за последние 20 лет в восемь раз превышает скорость потепления за последние 100 лет». [8] В сентябре 2012 года морской лед достиг своего наименьшего размера. Журналист Джон Видал заявил, что морской лед «на 700 000 кв. км ниже предыдущего минимума в 4,17 млн ​​кв. км, установленного в 2007 году». [9] В августе 2013 года средняя площадь арктического морского льда составила 6,09 млн км 2 , что на 1,13 млн км 2 ниже среднего показателя за 1981–2010 годы для этого месяца. [10]

Марс

Северный полярный регион Марса с ледяной шапкой, составленный из снимков орбитального аппарата Viking 1 (Предоставлено NASA / JPL -Caltech)

В дополнение к Земле, планета Марс также имеет 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 углекислый газ откладывается зимой и сублимируется весной. [ необходима ссылка ]

Данные, собранные в 2001 году в ходе миссий НАСА на Марс, показывают, что южная остаточная ледяная шапка ежегодно подвергается сублимации. Наиболее распространенное объяснение заключается в том, что причиной изменений являются колебания орбиты планеты. [12]

Плутон

29 апреля 2015 года НАСА заявило, что миссия New Horizons обнаружила особенность, предположительно являющуюся полярной ледяной шапкой на карликовой планете Плутон . [13] Пролет зонда мимо Плутона в июле 2015 года позволил ультрафиолетовому спектрометру Alice подтвердить, что эта особенность на самом деле является ледяной шапкой, состоящей из метанового и азотного льдов. [14]

Фотография, иллюстрирующая замороженный метан и азот на Плутоне, полученная с New Horizons

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Национальный центр данных по снегу и льду. Глоссарий. Архивировано 10 июля 2009 г. в Португальском веб-архиве.
  2. ^ "NSIDC Arctic Sea Ice News Fall 2007". nsidc.org. Архивировано из оригинала 19 апреля 2014 года . Получено 27 марта 2008 года .
  3. ^ "Arctic Sea Ice News & Analysis". Национальный центр данных по снегу и льду . Получено 9 мая 2010 г.
  4. ^ "Состояние криосферы / Стандартизированные аномалии и тенденции Арктики и Антарктики, янв. 1979 г. – июль 2009 г.". Национальный центр данных по снегу и льду. Архивировано из оригинала 26 декабря 2012 г. Получено 24 апреля 2010 г.
  5. ^ "Антарктический морской лед достиг нового рекордного максимума". NASA Goddard Space Flight Center. 8 апреля 2015 г. Получено 10 мая 2017 г.
  6. ^ Лэнгуэй, Честер (апрель 2008 г.). «История ранних полярных ледяных кернов, Наука и технология холодных регионов». 52 (2): 101–117. {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  7. ^ "Полярный лед тает быстрее, чем прогнозировалось". The Watchers. 10 марта 2011 г. Получено 18 мая 2015 г.
  8. ^ Томпсон, Элвия. «Недавнее потепление Арктики может повлиять на мировой климат». NASA . Архивировано из оригинала 26 апреля 2021 г. Получено 2 октября 2012 г.
  9. ^ Видел, Джон (19 сентября 2012 г.). «Арктический лед сокращается на 18% против рекорда, звучащего как сигнал тревоги об изменении климата». The Guardian . Лондон . Получено 3 октября 2012 г.
  10. ↑ Национальный центр данных по снегу и льду. Настоящая дыра возле полюса, 4 сентября 2012 г.
  11. ^ Grima, Cyril G.; Kofman, W.; Mouginot, J.; Phillips, RJ; Herique, A.; Biccardi, D.; Seu, R.; Cutigni, M. (2009). "Северополярные отложения Марса: Экстремальная чистота водяного льда". Geophysical Research Letters . 36 (3): n/a. Bibcode : 2009GeoRL..36.3203G. doi : 10.1029/2008GL036326. S2CID  129096278. Архивировано из оригинала 17 июля 2012 г.
  12. ^ Ravilious, Kate (28 февраля 2007 г.). «Марс Мельт намекает на солнечную, а не человеческую причину потепления, говорит ученый». National Geographic News . National Geographic Society . Архивировано из оригинала 2 марта 2007 г. . Получено 28 октября 2008 г.
  13. ^ Парнелл, Брид-Эйн. «Зонд New Horizons запечатлел возможную полярную ледяную шапку на Плутоне». Forbes . Получено 20 мая 2015 г.
  14. ^ Тейлор Редд, Нола. «Плутон больше, чем предполагалось, имеет ледяную шапку, показал зонд НАСА». Space.com . Получено 10 сентября 2015 г.

Внешние ссылки