冰川、冰原和海冰有何不同?定义与气候变化

全球冰的减少引发了新的“冰意识”。

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日落时分,阿根廷的佩里托·莫雷诺冰川高耸在一个徒步旅行者的头顶上。

马可·波提切利/盖蒂图片社

你认为雪和冰只有在冬天才存在吗?再想想。

在任何给定的时间和季节,各种形式的冰,包括冰川、冰原和海冰,大约覆盖地球陆地和水面的10%。这是一件好事——气候变化无情地提醒我们,这些冰冻的地貌在全球气候中扮演着至关重要的角色。在这里,我们将探索每一种主要形式的冰的具体作用。

冰的定义

冰川、冰原和海冰是地球冰冻圈的一部分,而冰冻圈是地球上水以固体形式存在的部分。

冰川

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新西兰的弗朗茨·约瑟夫冰川。

马特·帕尔默/盖蒂图片社

冰川是常年积累的雪经过100年或更长时间的压缩形成的陆地冰,形成了巨大的冰层。事实上,它们是如此巨大,以至于它们在自身的重量下移动,像一条缓慢的河流一样向下流动。然而,如果你不知道这一点,你可能永远不会注意到它。大多数冰川像蜗牛一样缓慢地移动(每天1英尺例如),它们的运动是肉眼无法察觉的。

虽然今天的冰川自上一个冰河时代(更新世)以来就存在了,当时冰覆盖了大约32%的陆地和30%的海洋,但自那时以来,它们已经显著减少。这些冰现在仅限于冬天降雪多、夏天温度低的地区,如阿拉斯加、加拿大北极、南极洲和格陵兰岛。

冰川不仅每年吸引数百万游客(想想蒙大拿州的冰川国家公园);它们也是一种主要的淡水资源。它们的融水流入溪流和湖泊,然后用来灌溉作物。冰川也为生活在多山但干旱地区的人们提供饮用水。例如,在南美洲,玻利维亚的Tuni冰川至少提供了20%拉巴斯人民每年的供水。

冰原

一名研究人员拉着他的装备穿过一大片被雪覆盖的冰原。"class=

亚历克斯·希伯特/盖蒂图片社

如果冰川覆盖了面积超过2万平方英里(5万平方公里)的土地,它就被称为冰原。

冰冷的名字里有什么?

冰原因其特点而得名。例如,一些最小大小的冰原被称为“冰帽”。如果一个冰盖延伸到水面上,它就被称为“冰架”。如果一块冰架断裂,一个臭名昭著的“冰山”就诞生了。

虽然它们看起来像被雪覆盖的地面,但冰原并不是由一层雪形成的。它们是由数千年积累的无数层冰雪组成的。在最后一个冰河时期,冰盖覆盖了北美洲、北欧和南美洲的顶端。然而,今天只有两个:格陵兰和南极冰盖。这两种冰加起来包含了地球上99%的淡水冰。

冰盖也储存了大量的二氧化碳甲烷,让这些温室气体否则它们就会导致全球变暖。(仅南极冰盖就储存了大约2亿吨碳。)

海冰

北极熊在部分融化的北极海冰上行走。"class=

赞斯卡尔/盖蒂图片社

与陆地上形成的冰川和冰原不同,海冰是指海水在海洋中形成、生长和融化。与它的姐妹冰不同的是,海冰的范围每年都在变化,在冬季扩大,在夏季略有减少。

除了是北极动物的重要栖息地,包括北极熊对海豹和海象来说,海冰有助于调节全球气候。它明亮的表面(高反照率)将照射到它的80%的阳光反射回太空,这有助于保持它所在的极地地区凉爽。

气候变化如何影响这些冰的形态

就像冰块最终会在炎热的夏天被太阳吞噬一样,世界上的冰也在对全球变暖做出反应。

在写这篇文章的时候,估计4000亿公吨自1994年以来,每年都有冰川融化;南极和格陵兰冰原以每年1550和2770亿吨的速度流失质量分别;和99%由于全球变暖,北极最古老、最厚的海冰已经消失。这种融化不仅本身是一个严重的缺点,而且也对我们的整体环境产生了负面影响。

冰的消失会加剧气候变暖

全球冰川消失的影响之一是科学家们所说的“冰反射反馈循环。”因为冰和雪比陆地和水面反光更强(反照率更高),随着全球冰覆盖面积的缩小,地球表面的反射率也会下降,这意味着更多的入射太阳辐射(阳光)被这些新暴露的深色表面吸收。因为这些较暗的表面吸收更多的阳光和热量,它们的存在进一步加剧了气候变暖。

融水导致海平面上升

冰川和冰盖的融化还带来了另一个问题:海平面上升。由于它们所含的水通常储存在陆地上,冰川和融水正显著增加世界海洋的水量。类似于一个装满水的浴缸,当太多的水被加到一个太小的盆里,水淹没了周围的环境。

美国国家冰雪数据中心(NSIDC)的科学家估计,如果格陵兰岛和南极冰盖完全融化,全球海平面将分别上升20英尺和200英尺。

太多的淡水使我们的海洋不稳定

冰融化产生的径流也会导致海水的稀释或“淡化”。2021年,有消息称大西洋经向翻转环流(AMOC)是一种海洋传送带,负责将温暖的海水从热带向北输送到北大西洋,它是一千多年来最弱的,可能是由于冰盖和海冰融化带来的淡水流入。问题的根源在于淡水的密度比海水低;正因为如此,水流往往不会下沉,如果不下沉,AMOC就会停止循环。

观点的文章来源
  1. 关于冰川的事实."国家冰雪数据中心

  2. 什么是冰川?国家冰雪数据中心

  3. •斯科特(地球。”地球最冷的时候是什么时候?美国国家海洋和大气管理局

  4. 关于冰盖的快速事实."国家冰雪数据中心

  5. Wadham, j.l.等人。”冰盖对全球碳循环至关重要."自然通讯, 2019年第10卷,第3567页。, doi: 10.1038 / s41467 - 019 - 11394 - 4

  6. 帕特尔,卡莎。”北极熊因海冰减少而挣扎."美国宇航局地球观测站

  7. 北极海冰的快速事实."国家冰雪数据中心

  8. 波尔人Niklas。”大西洋经向翻转环流崩溃的基于观测的早期预警信号."自然气候变化,第11卷,2021年,680-688页。, doi: 10.1038 / s41558 - 021 - 01097 - 4