Гнилой лед
Гнилой лед — это общий термин для обозначения льда , который тает или структурно разрушается из-за своей сотовой структуры. [1] жидкой водой, воздухом или загрязняющими веществами, попавшими в период между начальным ростом кристаллов льда. Он может выглядеть прозрачным или пятнисто-серым и обычно обнаруживается после весенних или летних оттепелей, представляя опасность для тех, кто путешествует или проводит время на отдыхе на природе. Увеличение количества гнилого льда по сравнению с твердым льдом в Арктике влияет на теплообмен между океаном и атмосферой и ежегодное образование льда, а также на жизнь инуитов , морских млекопитающих, таких как моржи и белые медведи , и микроорганизмов, которые живут в Арктике. внутри льда.
Гнилой лед имеет подтип, называемый «свечный лед», имеющий столбчатую структуру. Как и другой гнилой лед, он представляет опасность для человека из-за отсутствия структуры.
Свойства и жизненный цикл
[ редактировать ]По сравнению с твердым льдом, гнилой лед имеет «высокую пористость и повышенную проницаемость». [2] Эта пористость способствует «большому конвективному переносу питательных веществ, соли и тепла в начале осеннего замерзания», чему также может способствовать цветение водорослей. [3] Он образуется на открытой воде при снежного покрова и льда. смешивании [ нужна ссылка ] или когда полярные льды тают весной [4] или лето. [5] Если гнилой лед насыщен водой, он может выглядеть темным или прозрачным, как новый черный лед . [1] но в противном случае он может выглядеть серым и пятнистым. [6] Хотя гнилой лед может показаться прочным, на самом деле он слаб — даже толщина в несколько футов не выдержит веса человека. По суше подняться трудно или невозможно. [ нужна ссылка ]
Гниение может начаться с верхней или нижней поверхности и происходит из-за поглощения солнечного тепла. [6] В целом таяние льда может ускориться под воздействием различных факторов. Вода из-под льда может разрушить лед и сделать его тоньше, не оставляя следов на поверхности. Стоки от таяния верхнего течения, дорог (особенно соленых) и снега могут ослабить лед, а «пни, камни и доки поглощают солнечное тепло, вызывая таяние льда вокруг них». [7] Лед вдоль береговой линии может таять быстрее. Лед под слоем снега будет тоньше и слабее из-за изолирующего эффекта снега; новый снегопад также может согреть и растопить существующий лед. [7] Однако снег или снежный лед также могут поглощать или отражать поступающую солнечную радиацию и предотвращать гниение до тех пор, пока снег не растает. [6] Независимо от толщины лед будет ослаблен многократными замерзаниями и оттаиваниями или слоями снега внутри самого льда. [7] Он тает быстрее, чем твердый лед. [8]
Определенные виды бактерий в порах гнилого льда производят полимероподобные вещества, которые могут влиять на физические свойства льда. Команда из Вашингтонского университета, изучающая это явление, выдвинула гипотезу, что полимеры могут оказывать стабилизирующее воздействие на лед. [9] Однако другие ученые обнаружили, что водоросли и другие микроорганизмы производят пигменты или помогают создавать вещество криоконит , все из которых усиливают гниение и способствуют росту микроорганизмов. [3] [10]
Роль в науке о климате
[ редактировать ]В 2009 году исследователи, изучающие море Бофорта к северу от Аляски, обнаружили, что большая часть присутствующего льда превратилась в гнилой лед, а не в толстый, твердый лед, который либо образовался недавно, либо присутствовал в течение нескольких лет. Это сокращение количества многолетнего льда противоречило предыдущим впечатлениям о том, что арктические льды восстанавливаются после изменения климата , и «имело значение для климатологии и морского транспорта в Арктике». [11] Другое исследование показало, что повышенная проницаемость гнилого льда может «способствовать передаче тепла между океаном и атмосферой». [2] Будущее увеличение количества гнилого льда влияет на долговременный ледяной покров: «Если лед полностью растает, то осенью в открытом океане образуется новый лед. Только лед, оставшийся в конце лета, может стать двухлетним, а затем и многолетним льдом. " [2] Поскольку гнилой лед обнажает большую часть океана, он также создает петлю обратной связи, в которой обнаженный темный океан поглощает больше тепла, что приводит к таянию большего количества льда и обнажению большего количества океана. [8]
За годы, предшествовавшие 2015 году, ледяной покров Гренландии сократился до «режима гнилого льда», при этом количество месяцев твердого льда уменьшилось с 9 в год до 2-3, а толщина уменьшилась с 6-10 футов до 7 дюймов. к 2004 году. [5] Превращение твердого материкового льда в гнилой лед сильно мешает путешествиям и натуральной охоте местных инуитов , а также путешествиям и среде обитания морских млекопитающих. [5] В будущем выбрасывание гниющего или растаявшего льда может повлиять на береговые линии других континентов из-за повышения уровня моря . [8]
Свеча ледяная
[ редактировать ]Свечной лед (иногда известный как игольчатый лед) [12] представляет собой форму гнилого льда, который образуется столбами, перпендикулярными поверхности озера или другого водоема. [13] Он издает звенящий звук, когда «свечи» разбиваются и плавают в воде, натыкаясь друг на друга. [14] По мере того, как лед с большей поверхности тает, образование свечного льда «прогрессивно увеличивается со временем, температурой и количеством талой воды». [15] Это происходит из-за гексагональной структуры кристаллов льда; минералы, такие как соль, а также другие загрязнители могут задерживаться между кристаллами при их первоначальном формировании, и на этих границах начнется плавление из-за захваченных загрязнений. [16] Независимо от толщины, [4] это может быть опасно из-за отсутствия горизонтальной конструкции, а это означает, что любому человеку, который провалится, не будет места, за который можно было бы ухватиться. [17]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- Купер, Дональд К. (2005). Основы поиска и спасения . Издательство Джонс и Бартлетт. п. 112. ИСБН 9780763748074 .
- Иллюстрированный лед и охлаждение . Никерсон и Коллинз Ко. 1898. с. 92.
- ^ Перейти обратно: а б «гнилой лед» . Словарь метеорологии . Американское метеорологическое общество.
- ^ Перейти обратно: а б с Франц, Кэри М.; Свет, Бонни; Фарли, Сэмюэл М.; Карпентер, Шелли; Либлаппен, Росс; Курвиль, Зоя; Орельяна, Моника В.; Юнге, Карен (05 марта 2019 г.). «Физические и оптические характеристики сильно растаявшего «гнилого» арктического морского льда» . Криосфера . 13 (3): 775–793. Бибкод : 2019TCry...13..775F . дои : 10.5194/tc-13-775-2019 . ISSN 1994-0416 .
- ^ Перейти обратно: а б Хаас, Кристиан; Томас, Дэвид Н.; Барайс, Йорг (2001). «Поверхностные свойства и процессы многолетнего морского льда Антарктики летом» . Журнал гляциологии . 47 (159): 613–625. Бибкод : 2001JGlac..47..613H . дои : 10.3189/172756501781831864 . ISSN 0022-1430 .
- ^ Перейти обратно: а б Отделение Альберты и Северо-Западных территорий. «Советы по безопасности на льду» . Общество спасения . Проверено 18 марта 2021 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Эрлих, Гретель (01 апреля 2015 г.). «[Письмо из Гренландии] | Гнилой лед» . Журнал Харпера . Проверено 18 марта 2021 г.
- ^ Перейти обратно: а б с «Лед в озерах и реках – Тление льда» . Британская энциклопедия . Проверено 18 марта 2021 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Сообщество (01 апреля 2012 г.). «Остерегайтесь «гнилого» льда» . Терраса Стандарт . Проверено 18 марта 2021 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Штраус, Бен; Центральный, Климат (23 июня 2010 г.). «НАСА: майское таяние арктических льдов приближается к скорости июля» . Внутренние климатические новости . Проверено 18 марта 2021 г.
- ^ «Экстремальное летнее растопление» . Лаборатория прикладной физики Вашингтонского университета . Проверено 18 марта 2021 г.
- ^ Пфайфер, Хейзел (20 января 2021 г.). «Микроскопическая жизнь тает ледяной щит Гренландии» . CNN . Проверено 18 марта 2021 г.
- ^ Американский геофизический союз (21 января 2010 г.). «Прогнил ли лед в море Бофорта» . Наука Дейли .
- ^ Управление гидрографии США (1954 г.). Маршрут плавания по Северному СССР: от Мыс Канин Нос до Острон Диксон . п. 78.
- ^ «Свеча ледяная» . Словарь метеорологии . Американское метеорологическое общество . 20 февраля 2012 г. Проверено 17 марта 2021 г.
- ^ Бейли, Уильям Х.; Ок, ТР; Роуз, Уэйн Р. (1997). Приземный климат Канады . Монреаль: Издательство Университета Макгилла-Куина. ISBN 978-0-7735-1672-4 .
- ^ Свинцов, Джордж К. (1966). Ледяной покров арктического прогляциального озера . Командование материальной частью армии США, Лаборатория исследований и инженерных исследований холодных регионов. п. 27.
- ^ Инженерный корпус армии США (2002 г.). Ледовая инженерия . Гонолулу, Гавайи: Тихоокеанское университетское издательство. стр. 2–1. ISBN 978-0-89875-844-3 .
- ^ Таурелл, Пол (2006). Выживание в кемпинге и дикой природе: лучшая книга на открытом воздухе . Пол Таурел. п. 305. ИСБН 978-0-9740820-2-8 .