Антарктический ледяной покров - Antarctic ice sheet

Спутниковый композитный снимок Антарктиды.
Тенденции изменения температуры кожи в Антарктике в период с 1981 по 2007 год, основаны на тепловых инфракрасных наблюдениях, выполненных серией спутниковых датчиков NOAA. Тенденции температуры кожи не обязательно отражают тенденции температуры воздуха.
Полярная климатическая температура изменяется на протяжении кайнозоя , показывая оледенение Антарктиды к концу эоцена , таяние к концу олигоцена и последующее повторное оледенение миоцена .

Антарктический ледниковый покров является одним из двух полярных льдов в Земле . Он покрывает около 98% антарктического континента и является самой большой ледяной массой на Земле. Он занимает площадь почти 14 миллионов квадратных километров (5,4 миллиона квадратных миль) и содержит 26,5 миллиона кубических километров (6 400 000 кубических миль) льда. Кубический километр льда весит приблизительно одну метрическую гигатонну, что означает, что ледяной покров весит 26 500 000 гигатонн. Примерно 61 процент всей пресной воды на Земле содержится в антарктическом ледяном щите , что эквивалентно примерно 58-метровому повышению уровня моря. В Восточной Антарктиде ледяной щит покоится на значительной части суши, в то время как в Западной Антарктиде дно может простираться более чем на 2500 м ниже уровня моря.

Спутниковые измерения НАСА показывают, что толщина слоя над континентом все еще увеличивается, что перевешивает потери на краю. Причины этого до конца не изучены, но предположения включают климатическое воздействие озоновой дыры на океан и атмосферную циркуляцию и / или более низкие температуры поверхности океана, поскольку потепление глубинных вод тает шельфовые ледники.

История

Обледенение Антарктиды началось в среднем эоцене около 45,5 миллионов лет назад и усилилось во время вымирания эоцена-олигоцена около 34 миллионов лет назад. Уровни CO 2 тогда составляли около 760 ppm и снижались по сравнению с предыдущими уровнями и составляли тысячи ppm. Уменьшение содержания углекислого газа с критической точкой на 600 частей на миллион было основным фактором , способствующим оледенению Антарктики. Оледенению способствовал период, когда на орбите Земли было прохладное лето, но изменения маркеров цикла отношения изотопов кислорода были слишком большими, чтобы их можно было объяснить только ростом антарктического ледяного покрова, указывающим на ледниковый период некоторого размера. Открытие пролива Дрейка, возможно, также сыграло свою роль, хотя модели изменений предполагают, что снижение уровня CO 2 было более важным.

Ледяной щит Западной Антарктики несколько сократился в теплую эпоху раннего плиоцена , примерно 5–3 миллиона лет назад; в это время открылось море Росса . Но не произошло значительного сокращения наземного ледникового покрова Восточной Антарктики.

Изменения с конца ХХ века

Температура

Согласно исследованию 2009 года, тренд средней приземной температуры Антарктиды на всем континенте является положительным и значительным и составляет> 0,05 ° C / десятилетие с 1957 года. За последние 50 лет в Западной Антарктиде потеплел более чем на 0,1 ° C / десятилетие, и это потепление сильнее всего зимой и весной. Хотя это частично компенсируется осенним похолоданием в Восточной Антарктиде, этот эффект ограничен 1980-ми и 1990-ми годами.

Плавающий лед и наземный лед

Изображение Антарктиды, отделяющей ее сушу (темно-серый) от шельфовых ледников (минимальная протяженность, светло-серый, и максимальная протяженность, белый цвет)
Визуализация набора данных BEDMAP2 миссии NASA Operation IceBridge , полученного с помощью лазера и ледового радара, сбора данных о высоте поверхности, топографии коренных пород и толщине льда.
Топография коренных пород Антарктиды имеет решающее значение для понимания динамического движения континентальных ледяных щитов.

Лед попадает в лист через осадки в виде снега. Затем этот снег уплотняется, образуя ледниковый лед, который под действием силы тяжести движется к берегу. Большая часть его выносится на побережье быстрыми ледяными потоками . Затем лед переходит в океан, часто образуя огромные плавучие шельфовые ледники . Эти полки затем расплавить или отел от дать айсберги , что в конце концов расплавиться.

Если перенос льда с суши в море уравновешивается снегом, падающим на сушу, то чистого вклада в глобальный уровень моря не будет . Общая тенденция показывает, что потепление климата в южном полушарии будет переносить больше влаги в Антарктиду, вызывая рост внутренних ледяных щитов, в то время как количество отелов вдоль побережья будет увеличиваться, вызывая сокращение этих территорий. В статье 2006 года, полученной на основе спутниковых данных, измеряющих изменения в гравитации ледяной массы, предполагается, что общее количество льда в Антарктиде начало уменьшаться в последние несколько лет. В исследовании 2008 года сравнивалось количество льда, покидающее ледяной щит, путем измерения скорости и толщины льда вдоль побережья с количеством снега, накопившимся над континентом. Это показало, что Восточно-Антарктический ледяной щит находится в равновесии, но Западно-Антарктический ледяной щит теряет массу. Во многом это произошло из-за ускорения ледяных потоков, таких как ледник Пайн-Айленд . Эти результаты хорошо согласуются с изменениями силы тяжести. Оценка, опубликованная в ноябре 2012 года и основанная на данных GRACE, а также на улучшенной модели ледниковой изостатической корректировки, обсуждала систематическую неопределенность оценок и, изучая 26 отдельных регионов, оценила среднегодовую потерю массы 69 ± 18 Гт / год от 2002-2010 гг. (Повышение уровня моря на 0,16 ± 0,043 мм / год ). Потеря массы была географически неравномерной, в основном происходила вдоль побережья моря Амундсена , в то время как масса Западно-Антарктического ледяного щита была примерно постоянной, а Восточно-Антарктический ледяной щит увеличивался в массе.

Аномалии морского льда в Антарктике примерно следовали модели потепления, при этом наибольшее снижение наблюдалось у побережья Западной Антарктиды. Морской лед в Восточной Антарктиде увеличивался с 1978 года, хотя и не со статистически значимой скоростью. Атмосферное потепление напрямую связано с массовыми потерями в Западной Антарктиде в первом десятилетии двадцать первого века. Эта потеря массы, скорее всего, связана с усилением таяния шельфовых ледников из-за изменений в моделях циркуляции океана (которые сами по себе могут быть связаны с изменениями атмосферной циркуляции, которые также могут объяснять тенденции потепления в Западной Антарктиде). Таяние шельфовых ледников, в свою очередь, вызывает ускорение ледяных потоков. Таяние и исчезновение плавучих шельфовых ледников мало повлияет на уровень моря из-за разницы в солености. Наиболее важным последствием их повышенного таяния является ускорение ледяных потоков на суше, которые поддерживаются этими шельфовыми ледниками.

Недавние наблюдения

Потеря массы льда с 2002 года, по данным спутниковых проектов НАСА GRACE и GRACE Follow-On , составила 149 миллиардов метрических тонн в год. (Время между проектами привело к пропуску данных.)

Группа ученых из Калифорнийского университета обновила предыдущие результаты с 1979 по 2017 год, которые улучшили временные ряды для более точных результатов. Их статья, опубликованная в январе 2019 года, охватывает четыре десятилетия информации об Антарктиде, показывая общую потерю массы, которая постепенно увеличивается за десятилетие.

40 ± 9 Гт / год с 1979 по 1990 год, 50 ± 14 Гт / год с 1989 по 2000 год, 166 ± 18 Гт / год с 1999 по 2009 год и, наконец, 252 ± 26 Гт / год с 2009 по 2017 год. Большая часть потери массы находился в секторе моря Амундсена, потери которого достигли 159 ± 8 Гт / год. Есть районы, которые совсем не пострадали, например, шельфовый ледник Ист-Росс.

Это улучшенное исследование показало ускорение почти на 280% за четыре десятилетия. Исследование ставит под сомнение предыдущие гипотезы, такие как мнение о том, что сильное таяние началось в 1940-1970-х годах, предполагая, что более недавние антропогенные действия вызвали ускоренное таяние.

Смотрите также

использованная литература

внешние ссылки

Координаты : 90 ° S 0 ° E / 90 ° ю.ш.0 ° в. / -90; 0