Антарктический морской лед
Антарктический морской лед — это морской лед Южного океана . Зимой он простирается от крайнего севера, а каждое лето отступает почти до береговой линии. [ 1 ] Морской лед — это замороженная морская вода, толщина которой обычно составляет менее нескольких метров. Это противоположность шельфовым ледникам , образованным ледниками ; они плавают в море и имеют толщину до километра. Существует два подразделения морского льда: припай , прикрепленный к суше; и льдины , которых нет.
Морской лед, поступающий из Южного океана, тает снизу, а не на поверхности, как арктический лед , потому что сверху он покрыт снегом. В результате талые пруды наблюдаются редко. В среднем морской лед Антарктики моложе, тоньше, теплее, соленее и подвижнее, чем морской лед Арктики. [ 2 ] Еще одно различие между двумя пакетами льда заключается в том, что, хотя в Арктике наблюдается явное сокращение морского льда , в Антарктиде эта тенденция остается практически неизменной. [ 1 ] Морской лед Антарктики изучен не очень хорошо по сравнению с арктическим льдом, поскольку он менее доступен.
Измерения морского льда
[ редактировать ]Степень
[ редактировать ]Морской ледяной покров Антарктики носит сезонный характер: летом в южном полушарии льда очень мало , а зимой он расширяется до площади, примерно равной площади Антарктиды. Его пики (~18 × 10^6 км 2 ) в сентябре (сопоставимо с площадью поверхности Плутона ), что знаменует конец южной зимы, и отступает до минимума (~3 × 10^6 км 2 ) в феврале. [ 2 ] [ 3 ] Следовательно, большая часть морского льда Антарктики представляет собой однолетний лед толщиной несколько метров, но точная толщина неизвестна. Площадь 18 миллионов км^2 льда составляет 18 триллионов квадратных метров, поэтому на каждый метр толщины, учитывая, что плотность льда составляет около 0,88 тератонн/миллион км^3, масса верхнего метра антарктического морского льда равна примерно 16 тератонн (триллионов метрических тонн) в конце зимы. Рекордно низкий летний морской лед был измерен в феврале 2022 года Национальным центром данных по снегу и льду и составил 741 000 квадратных миль (1,9 миллиона квадратных километров) . [ 4 ]
Поскольку океан у побережья Антарктики обычно намного теплее, чем воздух над ним, площадь морского льда в значительной степени контролируется ветрами и течениями, которые толкают его на север. [ 5 ] Если его толкнуть быстро, лед может переместиться гораздо дальше на север, прежде чем он растает. Большая часть льда образуется вдоль побережья, поскольку движущийся на север лед оставляет участки открытой воды (прибрежные полыни скрытого тепла ), которые быстро замерзают.
Толщина
[ редактировать ]Поскольку антарктический лед в основном представляет собой однолетний лед, который не так толст, как многолетний лед, его толщина обычно составляет менее нескольких метров. Снегопады и затопления льда могут существенно утолщать его, а структура слоев антарктического льда зачастую весьма сложна.
Последние тенденции и изменение климата
[ редактировать ]Протяженность морского льда в Антарктиде сильно меняется год от года. Это затрудняет определение тенденции, и в период с 2013 по 2023 год наблюдались рекордные максимумы и рекордные минимумы. Общая тенденция с 1979 года, начала спутниковых измерений , была примерно ровной. В период с 2015 по 2023 год наблюдалось сокращение площади морского льда, но из-за высокой изменчивости это не соответствует значительной тенденции. [ 1 ] Плоская тенденция контрастирует с арктическим морским льдом , который имеет тенденцию к сокращению. [ 1 ] [ 6 ]
В докладе МГЭИК ДО5 сделан вывод, что « весьма вероятно », что среднегодовая протяженность морского льда в Антарктике увеличивалась на 1,2–1,8% за десятилетие, что составляет от 0,13 до 0,20 млн км2. 2 за десятилетие в период с 1979 по 2012 год. [ 8 ] : 7 МГЭИК в ДО5 также пришла к выводу, что отсутствие данных не позволяет определить тенденцию изменения общего объема или массы морского льда. Увеличение площади морского льда, вероятно, имеет ряд причин. [ 9 ] Они связаны с изменениями западных ветров в южном полушарии, которые представляют собой сочетание естественной изменчивости и вынужденных изменений из-за парниковых газов и озоновой дыры. Ветры вызывают дрейф морского льда, а исследования моделирования показывают, что наблюдаемое расширение морского льда было вызвано изменениями скорости дрейфа морского льда. [ 10 ] Еще одним возможным фактором является таяние шельфовых ледников , что увеличивает поступление пресной воды в океан; это увеличивает слабо стратифицированный поверхностный слой океана и, таким образом, снижает способность теплых подземных вод достигать поверхности. Исследование 2015 года обнаружило этот эффект в климатических моделях, моделирующих будущее изменение климата, что приводит к увеличению количества морского льда в зимние месяцы. [ 11 ]
Недавние изменения в характере ветра , связанные с региональными изменениями числа внетропических циклонов и антициклонов , [ 12 ] Вокруг Антарктиды морской лед в некоторых районах переместился дальше на север, а в других — не так далеко на север.
Атмосферные и океанические факторы, вероятно, способствовали формированию региональных тенденций изменения площади морского льда в Антарктике. Например, температуры в атмосфере и Южном океане повысились в период 1979–2004 гг. Однако морской лед растет быстрее, чем тает, из-за слабо стратифицированного океана. Таким образом, этот океанический механизм, среди прочего, способствует увеличению чистого производства льда, что потенциально может привести к увеличению количества морского льда. [ 13 ] Хотя наблюдения за толщиной ограничены, моделирование показывает, что наблюдаемый дрейф льда в сторону прибрежных районов вносит дополнительный вклад в динамическое утолщение морского льда осенью и зимой. [ 14 ]
Наблюдаемые осенние и весенние тенденции количества внетропических циклонов , антициклонов и блоков , которые имеют сильный термодинамический контроль через адвекцию температуры и сильный динамический контроль через дрейф льда , на протяженность морского льда в тот же, а также в последующие сезоны, почти повсюду вокруг Антарктиды, что согласуется с наблюдаемыми региональными тенденциями изменения площади морского льда. [ 12 ] Следовательно, считается, что приповерхностные ветры, управляемые погодными системами, объясняют большую часть неоднородных тенденций изменения морского льда в Антарктиде.
Отчет МГЭИК AR6 2021 года подтверждает наблюдаемую тенденцию увеличения средней площади морского льда Антарктики за период с 1979 по 2014 год, но оценивает, что после 2014 года наблюдалось снижение, с наименьшей степенью достижения в 2017 году, и последующий рост. [ 15 ] Затем в отчете делается вывод о том, что существует «высокая степень достоверности» отсутствия существенной тенденции в наблюдаемой со спутников площади морского льда Антарктики с 1979 по 2020 год как зимой, так и летом.
В начале января 2023 года Национальный центр данных по снегу и льду сообщил, что протяженность морского льда в Антарктике находится на самом низком уровне за 45-летние спутниковые записи — более чем на 500 000 квадратных километров (193 000 квадратных миль) ниже предыдущего рекорда (2018 года), с четырьмя из пяти самых низких лет за последнюю половину декабря, произошедших с 2016 года. [ 16 ]
Подразумеваемое
[ редактировать ]Мониторинг изменений морского льда важен, поскольку это влияет на психрофилов . обитающих здесь [ 17 ]
Изменения морского льда Антарктики также важны из-за последствий для циркуляции атмосферы и океана. [ 18 ] Когда образуется морской лед, он отталкивает соль (океанская вода соленая, но морской лед в основном пресный), поэтому образуется плотная соленая вода, которая тонет и играет ключевую роль в формировании придонных вод Антарктики .
Влияние на навигацию
[ редактировать ][T] Большая часть этого южного континента (если он вообще существует) должна лежать в пределах полярного круга, где море настолько покрыто льдом, что земля поэтому недоступна.
Капитан Джеймс Кук . Путешествие к Южному полюсу и вокруг света и т. д. [ 19 ]
Сила перемещения льда значительна; он может раздавить корабли , попавшие в паковый лед, и серьезно ограничивает районы, где корабли могут достичь суши даже летом. ледоколы , ледовые порты и ледовые пирсы Для выгрузки грузов используются .
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д «Понимание климата: протяженность морского льда Антарктики» . NOAA Climate.gov . 14 марта 2023 г. Проверено 26 марта 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б Воган, генеральный директор; Комизо, JC; Эллисон, И.; Карраско, Дж.; и др. (2013). «Глава 4: Наблюдения: криосфера» (PDF) . МГЭИК AR5 WG1 2013 . стр. 317–382.
- ^ НАСА (22 мая 2009 г.). «Антарктический морской лед» .
- ^ Сотрудники AP. (19 марта 2022 г.). «Оба полюса планеты испытывают сильную жару, а Антарктида бьет рекорды». Веб-сайт NPR Проверено 27 марта 2022 г.
- ^ Фонтан, Генри (22 февраля 2022 г.). «Морской лед вокруг Антарктиды достиг рекордно низкого уровня» . Нью-Йорк Таймс . Нью-Йорк . Проверено 24 февраля 2022 г.
Когда речь идет о морском льду Антарктики, действует сложная группа факторов. Крупномасштабные атмосферные явления, часто возникающие вдали от континента, а также местные океанские течения и ветры могут увеличивать или уменьшать площадь морского льда.
- ^ «Новости и анализ арктического морского льда» . Национальный центр данных по снегу и льду . 15 марта 2023 г. Проверено 26 марта 2023 г.
- ^ Пурих, Ариан; Доддридж, Эдвард В. (13 сентября 2023 г.). «Рекордно низкий уровень морского льда в Антарктике указывает на новое состояние морского льда» . Связь Земля и окружающая среда . 4 (1): 314. Бибкод : 2023ComEE...4..314P . дои : 10.1038/s43247-023-00961-9 .
- ^ МГЭИК (2013). «Резюме для политиков» (PDF) . МГЭИК AR5 WG1 2013 . стр. 3–29.
- ^ Линч, Патрик (7 октября 2014 г.). «Вопросы и ответы с Джоуи Комизо из НАСА: что происходит с морским льдом Антарктики?» . НАСА . Архивировано из оригинала 11 октября 2014 г.
- ^ Сунь, Шаньтун; Эйзенман, Ян (2021). «Наблюдаемое расширение морского льда в Антарктике воспроизведено в климатической модели после исправления ошибок в скорости дрейфа морского льда» . Природные коммуникации . 12 (1): 1060. Бибкод : 2021NatCo..12.1060S . дои : 10.1038/s41467-021-21412-z . ПМЦ 7887216 . ПМИД 33594079 .
- ^ Бинтанджа, Р.; ван Ольденборг, Дж.Дж.; Кацман, Калифорния (2015). «Влияние увеличения пресной воды с шельфовых ледников Антарктики на будущие тенденции изменения морского льда в Антарктике» . Анналы гляциологии . 56 (69): 120–126. Бибкод : 2015АнГла..56..120Б . дои : 10.3189/2015AoG69A001 . S2CID 54759501 .
- ^ Перейти обратно: а б Шемм, Себастьян (25 июня 2018 г.). «Региональные тенденции в погодных системах помогают объяснить тенденции развития морского льда в Антарктике» . Письма о геофизических исследованиях . 45 (14): 7165–7175. Бибкод : 2018GeoRL..45.7165S . дои : 10.1029/2018GL079109 . hdl : 20.500.11850/286394 . S2CID 134805912 .
- ^ Чжан, Цзиньлунь (2007). «Увеличение морского льда в Антарктике в условиях потепления атмосферы и океана» (PDF) . Журнал климата . 20 (11): 2515–2529. Бибкод : 2007JCli...20.2515Z . дои : 10.1175/JCLI4136.1 .
- ^ Холланд, Пол Р.; Брюно, Николя; Энрайт, Клэр; Лош, Мартин; Курц, Натан Т.; Квок, Рон (17 января 2014 г.). «Смоделированные тенденции изменения толщины морского льда в Антарктике» (PDF) . Журнал климата . 27 (10): 3784–3801. Бибкод : 2014JCli...27.3784H . дои : 10.1175/JCLI-D-13-00301.1 . S2CID 53678373 .
- ^ МГЭИК (2021 г.). «Глава 9» (PDF) . МГЭИК AR6 WG1 2021 . стр. 1251–1254.
- ^ «Лед внизу» . 3 января 2023 г. Архивировано из оригинала 6 января 2023 г. Рис. 5а.
- ^ Эндрю Мартин; Эндрю МакМинн (2018). «Морской лед, экстремофилы и жизнь на внеземных океанских мирах» . Международный журнал астробиологии . 17 (1): 1–16. Бибкод : 2018IJAsB..17....1M . дои : 10.1017/S1473550416000483 .
- ^ «Морской лед и глобальный климат» . НСИДК . Проверено 11 июля 2018 г.
НСИДК
- ^ Кук, Джеймс. (1777). Путешествие к Южному полюсу и вокруг света. Исполнялось на кораблях Его Величества «Решение и приключение» в 1772, 1773, 1774 и 1775 годах. В который включен рассказ капитана Фюрно о его приключениях во время разделения кораблей . Том II. Лондон: Отпечатано для У. Страхана и Т. Каделла. ( Соответствующий фрагмент )
