Який глобальний обсяг сухопутного льоду і як він змінюється
Пояснення науки про антарктичні льодовики
Головна »Льодовики та клімат» Який глобальний обсяг льоду на суші та як він змінюється?
Скільки всього льоду у світі?
Більшість (99,5%) постійного обсягу льоду у світі замикається в крижаних покривах і льодовиках. Антарктичний крижаний лист - найбільший магазин заморожених прісних вод; він підніме рівень моря на 57,9 м (його “еквівалент рівня моря”, або СКВ) при повному таненні (BedMachine). Антарктичний крижаний лист покриває 8,3% земної поверхні Землі.
Крижаний лист Гренландії має еквівалентний об'єм льоду на рівні моря 7,42 м і займає 1,2% загальної поверхні суші (BedMachine).
Нарешті, льодовики та крижані шапки мають еквівалентний об'єм льоду на рівні моря 0,32 м, що покриває лише 0,5% загальної поверхні суші (рис. 1). Тут є гарна ілюстрація цього.
Глобальні льодовики (жовтий) та крижані покриви (білий). З IPCC AR5
Рисунок 1. Глобальний наземний лід. Льодовики виділені жовтим кольором, льодовикові полиці - зеленим кольором, крижані покриви - білим кольором.
Інші джерела світового льоду
Також є невелика кількість льоду, що зберігається в землі в районах вічної мерзлоти, замерзлих озер і річок, сезонного снігового покриву тощо.
Морський лід (замерзла морська вода) та льодовикові шельфи (заморожені плаваючі продовження сухопутного льоду; зелений на малюнку 1 вище) не мають “еквівалента рівня моря” обсягу льоду, оскільки вони вже плавають, тому не піднімали б рівень моря на повну плавлення.
Вимірювання змін у глобальному обсязі льоду
Зміни глобального обсягу льоду часто виражаються в гігатоннах на рік (рік -1). A гігатонне становить 1 000 000 000 тонн. 1 км 3 води = 1 Gt води; 361,8 Гт льоду піднімуть глобальний рівень моря на 1 мм.
Льодовиковий лист Гренландії
Масовий баланс льодовикового покриву Гренландії
Крижаний лист Гренландії втрачає масу вже понад 20 років. За останніми підрахунками, льодовий лист Гренландії з 2012 по 2016 рік мав негативне сальдо маси, програвши 247 ± 15 Гігатонн (Gt) на рік обсягу льоду, що сприяє підвищенню рівня моря 0,69 ± 0,04 мм на рік [2]. Масовий баланс Гренландії з 1995 р. Стає дедалі негативнішим, і зараз він еквівалентний глобальному внеску в підвищення рівня моря від льодовиків та крижаних шапок (рис. 2).
Рисунок 2. Кумулятивні втрати льодової маси з льодовикового покриву Гренландії 1992–2012 рр. [1] (з IPCC AR5).
Рухомий змінами балансу поверхневої маси
Ці зміни значною мірою були зумовлені змінами балансу поверхневої маси. У той час як в Гренландії 60% втрат маси відбувається через скидання льоду через лінію заземлення до океану (у вигляді айсбергів або танення в океані), 40% втрат маси відбувається від поверхневого танення. Збільшення поверхневого розплаву (абляція) значною мірою відповідає за збільшення танення Гренландії [3] .
15 червня 2016 року Advanced Land Imager (ALI) на супутнику Землі-Спостереження-1 НАСА отримав природне кольорове зображення району, що знаходиться у внутрішній частині узбережжя південно-західної Гренландії (120 кілометрів на південний схід від Ілулісату та 500 кілометрів на північний північний схід від Нуук). З Вікісховища
Рисунок 3. Поверхневі талі води на льодовиковому покриві Гренландії.
Оцінки балансу маси льодовикового покриву Greenренландії включають периферійні льодовики, що оточують більший крижаний покрив. На ці периферійні льодовики припадає близько 15-20% загального дисбалансу маси льодовикового покриву [2, 4] .
Ці збільшення поверхневого танення та втрати маси з fromренландії зумовлені нещодавніми підвищеннями зимових та літніх температур повітря, із збільшенням розміру площі абляції льодовикового покриву (площа з чистим таненням протягом року). Це пов'язано зі змінами поверхневого альбедо, оскільки лід має нижче альбедо, ніж білий сніг, посилюючи танення. Загалом це призводить до зниження висоти льодовикового покриву Гренландії (рис. 4) та зменшення об'єму льоду.
Прискорення у вихідних льодовиках
Зливи льоду з основних вихідних льодовиків льодовикового покриву Гренландії також збільшились, причому льодовики прискорюються в західній частині Гренландії (наприклад, Якобсхавн Ісбре, Спільний Співтовариство) (рис. 4). Цей швидший потік льоду призводить до того, що ці вихідні льодовики викидають більший об'єм льоду в океан у вигляді айсбергів, ніж замінюється снігом, тому вихідні льодовики також стоншуються, що видно з червоного на малюнку нижче.
Рисунок 4. Середні показники зміни висоти поверхні (dh/dt) у часі (2010-2017) для льодовикових покривів Гренландії та Антарктики [2] .
Антарктичний крижаний лист
Об'єм льоду Антарктичного льоду
Найкращі оцінки обсягу Антарктики отримані з BEDMAP2 [5]. BEDMAP2 надає нам детальну карту основи крижаного покриву, отриману здебільшого на основі даних радарів. В Антарктиді є три крижані покриви, кожен зі своїми унікальними характеристиками. Це більший крижаний східно-антарктичний крихіт (EAIS) із СКВ 53,3 м, крижаний західноантарктичний крижаний покрив (WAIS) із СКВ 4,3 м та крижаний покрив Антарктичного півострова (APIS) із СКВ 0,2 м.
Висота поверхні льодовикових покривів Гренландії та Антарктики (IPCC AR5)
Малюнок 5. BEDMAP2 (Fretwell et al., 2013; IPCC AR5).
Баланс поверхневої маси Антарктиди
В Антарктиді дуже холодно, з дуже обмеженим таненням поверхні [6]. У прибережних частинах Антарктиди, особливо на заході Західної Антарктиди та на АПІС, спостерігається рясне накопичення. На малюнку нижче показано, де баланс поверхневої маси найвищий; червоні та жовті означають набагато більше снігопаду, ніж втрачається внаслідок танення поверхні. У центрі Східно-Антарктичного крижаного покриву холодно і сухо, з дуже незначним снігопадом або таненням поверхні.