冰川、冰盖、海冰和冰山有何区别?它们对气候有什么重要作用?

非凡的能源 2023-10-01 20:12:01

冰雪在冬季之外就不存在吗? 你再想想。

在任何给定的时间和季节,各种形式的冰——包括冰川、冰盖和海冰——大约覆盖了地球陆地和水面的10%。这是一件好事——正如气候变化无情地提醒我们的那样,这些冰冻的景观在地球的全球气候中起着至关重要的作用。在这里,我们将探讨每种主要形式的冰的具体作用。

01 冰形态的定义

冰川、冰盖、海冰和冰山是地球大气层的一部分,也就是水以固体形式存在的部分。

——冰川

新西兰的弗朗茨约瑟夫冰川

冰川是陆地上冰的区域,是常年积雪压缩一百多年后形成的,形成了巨大的冰层。事实上,它们是如此巨大,以至于它们在自身重量的作用下移动,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。大多数冰川以蜗牛般的速度爬行(例如,每天一英尺),它们的移动无法用肉眼检测到。

虽然今天的冰川自上一个冰河时代(更新世)以来就存在了,当时冰层覆盖了32%的陆地和30%的海洋,但自那以后,它们已经大大减少了。这些冰现在仅限于冬季降雪量大、夏季气温低的地区,如喜马拉雅山、阿拉斯加、加拿大的北极、南极洲和格陵兰岛。

冰川不仅每年吸引数百万游客来到这些地方(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,然后用于作物灌溉。冰川还为生活在干旱山区的人们提供饮用水。例如,在南美洲,玻利维亚的Tuni冰川为拉巴斯人民提供了至少20%的年供水量。

——冰盖

如果冰川覆盖的面积超过2万平方英里(5万平方公里),就被称为冰盖。冰盖因其特征而有不同的名称。例如,一些最小的冰盖被称为“冰帽”。如果冰盖延伸到水面上,它就被称为“冰架”。如果一块冰架断裂,一个 “冰山”就诞生了(详见下文)。

虽然它们看起来像积雪覆盖的地面,但冰盖并不是由单一的雪毯形成的。它们是由无数层的冰雪组成的,这些冰雪是几千年来积累起来的。在最后一次冰期,冰盖覆盖了北美洲、北欧和南美洲的尖端。然而,今天只有两个: 格陵兰岛和南极冰盖。这两个地方加起来包含了地球上99%的淡水冰。

冰盖还储存了大量的二氧化碳和甲烷,将这些温室气体排除在大气之外,否则它们会导致全球变暖。如南极冰盖储存了大约20万亿吨碳。

——海冰

与陆地上形成的冰川和冰盖不同,海冰——冻结的海水——在海洋中形成、生长和融化。也不像它的姐妹冰形式,海冰的范围每年都在变化,冬天扩大,每年夏天有所减少。

海冰除了是北极熊、海豹和海象等北极动物的重要栖息地外,还有助于调节全球气候。它明亮的表面(高反照率)将大约80%的阳光反射回太空,这有助于使它所在的极地地区保持凉爽。

——冰山

加拿大纽芬兰维特利斯湾的冰山

冰山就是从冰川或冰架上脱落并漂浮到开阔水域的大块冰。它们通常是由长时间积累的压实雪形成的。正如我们从像泰坦尼克号沉没这样的事件中所知道的那样,冰山在水面以上的可见部分通常只是冰山整体规模的一小部分,冰山的大部分存在于水面以下。冰山最终会在海洋中融化。

02 气候变化如何影响这些冰的形态

就像冰块最终在炎热的夏天屈服于太阳一样,世界上的冰也在因全球变暖而退缩。

自1994年以来,估计每年有4000亿吨冰川冰消失。 .南极和格陵兰冰盖正分别以每年1560亿吨和2760亿吨的速度融化; 由于全球变暖,北极地区99%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损失,而且对我们的整体环境也产生了负面影响。

——冰的流失会加剧气候变暖

全球冰量减少的影响之一是科学家所说的“冰反照率反馈回路”(ice-albedo feedback loop)。因为冰雪的反射率比陆地或水面更高(反照率更高),随着全球冰盖的缩小,地球表面的反射率也会下降,这意味着更多的太阳辐射(阳光)被这些新露出的较暗的表面吸收。因为这些较暗的表面吸收了更多的阳光和热量,它们的存在进一步加剧了气候变暖。

——融水导致海平面上升

冰川和冰盖的融化带来了另一个问题: 海平面上升。因为它们所含的水通常储存在陆地上,冰川和融水的径流显著增加了世界海洋的水量。与浴缸溢水类似,当过多的水被倒入过小的盆时,水会淹没周围的环境。

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。

——过多的淡水破坏了海洋的稳定

冰融化产生的径流也导致了海洋盐水的稀释或“脱盐”。2021年,有消息称,大西洋经向翻转环流(AMOC)——负责将热带地区的温水向北输送到北大西洋的海洋传送带——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。这个问题源于这样一个事实:淡水的密度比海水轻; 因此,水流往往不会下沉,如果不下沉,AMOC就会停止循环。

资料来源:How Do Glaciers, Ice Sheets, Sea Ice, and Icebergs Differ? (treehugger.com)

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