- Распределение льдов в Мировом океане
- ГЛАВА 11. ЛЕД В ОКЕАНАХ И МОРЯХ
- §43. Распределение льдов в Мировом океане
- Классификация льдов в океане
- ГЛАВА 11. ЛЕД В ОКЕАНАХ И МОРЯХ
- § 41. Классификация льдов
- Айсберги
- Морской лед — Sea ice
- СОДЕРЖАНИЕ
- Общие характеристики и динамика
- Припай против дрейфующего (или пакового) льда
- Классификация по возрасту
- Новый лед, нилас и молодой лед
- Однолетний морской лед
- Старый морской лед
- Движущие силы
- Деформация
- Свинцы и полыньи
- Формирование
- Годовой цикл замораживания и плавления
- Мониторинг и наблюдения
- Связь с глобальным потеплением и изменением климата
Распределение льдов в Мировом океане
ГЛАВА 11. ЛЕД В ОКЕАНАХ И МОРЯХ
§43. Распределение льдов в Мировом океане
Распределение льдов в Мировом океане и в отдельных морях зависит от климатических и гидрометеорологических условий.
Степень покрытия поверхности воды дрейфующим льдом, оцениваемая соотношением площади льдин и промежутков воды между ними, называется сплоченностью (густотой) льда. Сплоченность определяется в баллах по 10-балльной шкале (табл. 17).
Шкала сплоченности (густоты) льда
Баллы | Покрытие поверхности воды льдом, % | Баллы | Покрытие поверхности воды льдом, % |
0 | 0 | 6 | 60 |
1 | 10 | 7 | 70 |
2 | 20 | 8 | 80 |
3 | 36 | 9 | 90 |
4 | 41 | 10 | 100 |
5 | 50 |
В отдельных районах льды держатся круглый год, изменяясь от сезона к сезону по площади, толщине и сплоченности (густоте). В других местах они появляются к зиме и исчезают в весенне-летний период. Наконец, существуют районы, где льды не образуются вовсе или образуются редко, в исключительных случаях. В соответствии с этим океаны, моря и их отдельные районы можно разделить на ледовитые, замерзающие и безледные. К ледовитым относятся полярные и субполярные районы Мирового океана, где лед держится круглый год и служит важной чертой морского ландшафта. Различие между полярными и субполярными областями состоит в том, что в полярных морях даже летом не менее половины площади моря покрыто льдом; в субполярных количество льда летом значительно уменьшается, а в отдельные годы он полностью исчезает. В замерзающих морях ледяной покров полностью исчезает к лету. Безледный промежуток времени имеет различную продолжительность в разных районах в зависимости от физико-географических и климатических условий.
Льды Балтийского моря
Так, например, в Балтийском море лед появляется ежегодно в Ботническом, Финском и Рижском заливах, причем в прибрежных районах этих заливов устанавливается неподвижный лед. Центральная и южная части моря не покрываются льдом. Весной лед взламывается, и в апреле-мае море очищается ото льда. В отдельные суровые зимы льдом покрываются даже датские проливы и Каттегат. В безледных морях льда нет совсем, или он встречается лишь в исключительных случаях.
Ледовитость морей изменяется от сезона к сезону, от года к году и обнаруживает долгопериодную изменчивость. Основную часть площади ледяного покрова в Мировом океане занимают льды, образовавшиеся в море. Многолетние льды и айсберги составляют 50% всей площади ледяного покрова в северном полушарии и 10% в южном.
Льды Северного ледовитого океана
В Северном Ледовитом океане 70% всей площади ледяного покрова занимают паковые льды, а 30% остальные виды льдов, в том числе айсберги и ледяные острова. Границы распространения льдов в Арктике показаны на рис. 17. В северном полушарии наибольшую площадь лед занимает в апреле-мае. Граница льда (кромка) проходит от Белого моря до о. Медвежий и далее к южной оконечности о. Шпицберген, затем в направлении к Исландии и далее простирается параллельно восточному берегу Гренландии. Вдоль берегов Америки она следует на юг и, огибая Лабрадор и Ньюфаундленд, доходит до 39° с. ш., 53° з. д. Положение границы льдов не остается постоянным в течение года, занимая крайнее северное положение в августе и, как показали результаты наблюдений с искусственных спутников Земли (ИСЗ), даже в течение отдельных месяцев.
Рис. 17
А — ледяной покров в Северном Ледовитом океане летом. а — припай; б — полыньи: 1 — Чешская, 2 — Печорская, 3 — Западно-Новоземельская, 4 — моря Виктории, 5 — Амдерминская, 6 — Ямальская, 7 — Обь-Енисейская, 8 — Западно-Североземельская, 9 — Восточно-Североземельская, 10 — Таймырская, 11 — Ленская, 12 — Новосибирская, 13 — Заврангелевская, 14 — Аляскинская, 15 — Анадырская.
Б — отроги океанических массивов. I — Шпицбергенский, II — Карский, III — Таймырский, IV — Айонский, V — Чукотский; локальные массивы дрейфующих льдов: 1 — Новоземельский, 2 — Врангелевский, 3 — Анадырский; локальные массивы припайных льдов: С — Североземельский, Я — Янский, Н — Новосибирский.
Арктические льды
В Арктике в связи с перемещением кромки льдов летом вдоль берегов Сибири образуются широкие пространства разреженных льдов и свободные ото льда, по которым проходит трасса Северного морского пути.
Льды Тихого океана
В северной части Тихого океана льды встречаются лишь на крайнем северо-западе. Зимой они дрейфуют вдоль восточного побережья Камчатки. Из Охотского моря вдоль южных берегов Курильских островов льды выносятся к восточным берегам о. Хоккайдо до широты Сангарского пролива.
Морские льды в Антарктиде
В Антарктике наибольшее развитие ледяного покрова наблюдается в сентябре — начале октября, когда кромка льда занимает самое северное положение (рис. 18). Общая площадь дрейфующих льдов в антарктических водах составляет около 19 млн. км 2 . Ширина пояса льдов, опоясывающих Антарктиду, меняется в широких пределах в связи с изменениями очертаний берегов. Так, например, в районе моря Уэдделла ширина пояса дрейфующих льдов 1300 миль, в Индийском океане она 900 миль, в районе Земли Адели 350 миль. В середине ноября начинается интенсивное таяние молодых льдов и кромка начинает отступать к югу. Наиболее быстро кромка начинает отступать во второй половине декабря, когда таяние наиболее интенсивно. Самое южное положение кромка льдов занимает в начале марта, когда в восточных районах она подходит к берегам Антарктиды (рис. 19). В это время ширина пояса морских льдов не более 50 миль, а площадь ледяного покрова 2,5 млн. км 2 . Антарктические айсберги проникают к северу на большие расстояния, чем плавучие льды.
Спутниковая информация (ИСЗ) показала, что сложившиеся по судовым наблюдениям представления о положении льдов в Арктике и Антарктике не вполне соответствуют фактическому их распределению; граница расположения льдов испытывает большие изменения под влиянием атмосферных процессов.
Источник: Общая гидрология, Гидрометеоиздат, Ленинград, 1973
Источник
Классификация льдов в океане
ГЛАВА 11. ЛЕД В ОКЕАНАХ И МОРЯХ
§ 41. Классификация льдов
Льды, встречающиеся в море, классифицируют по происхождению, форме, возрасту, подвижности и другим признакам.
По происхождению
По происхождению льды делят на морские, пресноводные (речные) и материковые (глетчерные). Морские льды образуются непосредственно в море из морской воды; пресноводные, или речные, выносятся в море речными водами; материковые льды — это находящиеся на плаву части ледников, спускающихся в море, и обломки этих ледников, или айсберги.
По возрасту
В зависимости от возраста различают; а) начальные формы льда (иглы, сало, снежура и. т. д.), б) нилас, в) серые льды, г) белый лед, д) однолетний, двухлетний, е) многолетний (паковый).
По подвижности
По подвижности морские льды подразделяются на неподвижные и дрейфующие. Неподвижный лед — сплошной ледяной покров, закрепленный сушей или банками (примерзший к ним). Основная форма неподвижного льда — припай, ширина которого может достигать нескольких километров. Кроме припая, к неподвижным льдам относятся стамухи, береговые валы.
Дрейфующий, или плавучий, лед — лед, не связанный с берегом и находящийся в движении под влиянием ветра и течений. Это преобладающая форма льдов, встречающихся в Мировом океане. По размерам плавучие льды делят на обширные, большие и малые ледяные поля, крупнобитый и мелкобитый лед.
Материковые льды
Материковые льды, встречающиеся в море, образуются при обламывании концов глетчеров, сползающих в море, или при обламывании массивов шельфового льда. Шельфовый лед образуется путем отложения фирна на многолетнем припае или на выступающих в море глетчерных льдах. Край шельфового ледника, возвышающийся над уровнем моря на несколько десятков метров, называется ледниковым барьером, а край ледника, спускающийся в море и находящийся на плаву, называется ледниковым языком.
Дрейфующие льды
К дрейфующим льдам материкового происхождения принадлежат айсберги и ледяные острова. Айсберги — ледяные горы, представляющие собой крупные обломки ледникового языка, дрейфующие в море. Размеры их зависят от фронтальных размеров и толщины ледников, от которых айсберг отделился. Ледяные острова — обширные обломки шельфового льда длиной до 30 км и более, толщиной в несколько десятков метров. В Арктике они образуются в районе шельфовых льдов северного района Канадского архипелага. Ледяные острова используются для исследования ледового режима и дрейфа льдов Северного Ледовитого океана. Они имеют волнистую поверхность, слабо расчлененную валами и ложбинами.
Айсберги
по происхождению
Айсберги подразделяют по происхождению и по форме. По происхождению выделяют три вида; 1) айсберги шельфовых ледников, 2) айсберги выводных ледников, 3) айсберги материкового ледяного барьера. По форме их можно подразделить на; 1) столообразные, 2) пирамидальные, 3) куполообразные, 4) разрушенные. В зависимости от происхождения каждому типу айсберга свойственна та или иная форма. Столообразные айсберги отличаются плоской поверхностью, характерны для Антарктики, где обычно достигают огромных размеров. Пирамидальные айсберги имеют вершину остроконечной неправильной формы и отличаются большой высотой; встречаются главным образом в Арктике. Размеры их значительно меньше, чем столообразных. Наибольший айсберг пирамидальной формы был обнаружен на севере Атлантики в районе Ньюфаундленда. Длина его была 585 м, высота 87 м. Были обнаружены куполообразные и разрушенные айсберги, имевшие максимальную длину 3,8-1,6 км и высоту 123-137 м. Отдельные гигантские айсберги, как, например, встреченный в 1953 г. китобойным судном «Балена», имели длину до 145 км и ширину 45 м, а «В. Скоресби» встретил айсберг длиной 280 км.
Вследствие огромных размеров ледяные горы могут существовать долго, в особенности в антарктических водах, где климат и гидрологические условия более суровы, чем в Арктике. Антарктические айсберги могут существовать более 13 лет и относятся к характерным особенностям антарктического ландшафта. Арктические ледяные горы менее долговечны, возраст их обычно не превышает двух лет.
по форме
С возрастом форма айсбергов меняется. По мере разрушения надводной части они постепенно превращаются в колоннообразные ледяные горы. В последней стадии разрушения айсберги принимают крылообразную и рогообразную формы. В соответствии с этим меняются и соотношения между высотами выступающей (надводной) и подводной частей ледяных гор. Характерные соотношения между этими величинами, по данным Международного ледового патруля, приведены в табл. 16.
Отношения высоты надводной части айсберга к осадке
(hн/hп)
Айсберги | hн/hп |
Столообразные | 1/5 1 |
Округлые (куполообразные) | 1/4 |
Пирамидальные | 1/3 |
Разрушенные | |
а) колоннообразные | 1/2 |
б) крылообразные | 1/1 |
1 В антарктических водах обнаружены айсберги, у которых отношение hн/hп от 1/7 до 1/6 (столообразные и куполообразные).
Источник: Общая гидрология, Гидрометеоиздат, Ленинград, 1973
Источник
Морской лед — Sea ice
Морской лед возникает при замерзании морской воды . Поскольку лед менее плотный, чем вода, он плавает по поверхности океана (как и лед с пресной водой , который имеет еще меньшую плотность). Морской лед покрывает около 7% поверхности Земли и около 12% мирового океана. Большая часть мирового морского льда заключена в полярных ледяных пачках в земных полярных регионах : на лед Северного Ледовитого в Северном Ледовитом океане и Антарктике рукавицей из Южного океана . Полярные стаи подвергаются значительному ежегодному циклическому изменению площади поверхности — естественному процессу, от которого зависит экология Арктики , включая экосистемы океана . Из-за воздействия ветра, течений и колебаний температуры морской лед очень динамичен, что приводит к появлению самых разных типов и характеристик льда. Морской лед можно противопоставить айсбергам , которые представляют собой глыбы шельфовых ледников или ледников, которые уходят в океан. В зависимости от местоположения морские ледяные просторы также могут включать айсберги.
СОДЕРЖАНИЕ
Общие характеристики и динамика
Морской лед не просто растет и тает. В течение своего срока службы он очень динамичен. Из-за совместного действия ветра, течений, температуры воды и колебаний температуры ледяные пространства обычно подвергаются значительной деформации. Морской лед классифицируется в зависимости от того, способен ли он дрейфовать, и в зависимости от его возраста.
Припай против дрейфующего (или пакового) льда
Морской лед можно классифицировать в зависимости от того, прикреплен ли он (или заморожен) к береговой линии (или между мелководьями, или к мелированным айсбергам ). Если он прикреплен, его называют припайным льдом, а чаще припайным (от прикрепленного ). Альтернативно, и в отличие от припая, дрейфующий лед встречается дальше от берега на очень обширных территориях и включает лед, который может свободно перемещаться при течениях и ветрах. Физическая граница между припаем и дрейфующим льдом — это граница припая . Зона дрейфующего льда может быть дополнительно разделена на зону сдвига , краевую зону льда и центральную пачку . Дрейфующий лед состоит из льдин , отдельных кусков морского льда диаметром 20 и более метров (66 футов). Есть названия для различных размеров льдин: маленькие — от 20 до 100 м (от 66 до 328 футов); средний — от 100 до 500 м (от 330 до 1640 футов); большие — от 500 до 2000 м (от 1600 до 6600 футов); обширный — от 2 до 10 километров (от 1,2 до 6,2 миль); и гигант — более 10 км (6,2 мили). Термин паковый лед используется либо как синоним дрейфующего льда , либо для обозначения зоны дрейфующего льда, в которой льдины плотно упакованы. Общий морской ледяной покров называется ледяной купол с точки зрения подводного плавания.
Классификация по возрасту
Другая классификация, используемая учеными для описания морского льда, основана на возрасте, то есть на стадиях его развития. Эти этапы: новый лед , нилас , молодой лед , первый год и старый .
Новый лед, нилас и молодой лед
Новый лед — это общий термин, используемый для недавно замерзшей морской воды, которая еще не составляет твердый лед. Он может состоять из осколочного льда (пластинки или спикулы льда, взвешенного в воде), слякоти (насыщенный водой снег) или шуга (губчатые белые ледяные глыбы в несколько сантиметров в диаметре). Другие термины, такие как жирный лед и блинный лед , используются для обозначения скоплений кристаллов льда под действием ветра и волн. Когда на пляже начинает образовываться морской лед с небольшой волной, могут образовываться ледяные яйца размером до футбольного мяча.
Нилас обозначает корку морского льда толщиной до 10 сантиметров (3,9 дюйма). Он гнется, не разбиваясь о волны и вздутия. Нилас может быть далее подразделен на темный нилас — толщиной до 5 см (2,0 дюйма ) и очень темный, и светлый нилас — толщиной более 5 см (2,0 дюйма) и более светлый цвет.
Молодой лед является переходной стадией между ниласом и однолетним льдом и имеет толщину от 10 см (3,9 дюйма) до 30 см (12 дюймов). Молодой лед может быть далее подразделен на серый лед — от 10 см (3,9 дюйма) до Толщиной 15 см (5,9 дюйма), а серо-белый лед — толщиной от 15 см (5,9 дюйма) до 30 см (12 дюймов). Молодой лед не такой гибкий, как нилас, но имеет свойство ломаться под действием волн. Под сжатием он будет плыть (на стадии серого льда) или гребнем (на стадии серо-белого льда).
Однолетний морской лед
Однолетний морской лед — это лед, который толще молодого льда, но растет не более чем за год. Другими словами, это лед, который растет осенью и зимой (после того, как он прошел через новый лед — нилас — молодые ледяные стадии и разрастается дальше), но не переживает весенние и летние месяцы (тает). Толщина этого льда обычно составляет от 0,3 м (0,98 фута) до 2 м (6,6 фута). Однолетний лед можно разделить на тонкий (от 30 см (0,98 фута) до 70 см (2,3 фута)), средний (от 70 см (2,3 фута) до 120 см (3,9 фута)) и толстый (> 120 см (3,9 фута)). фут)).
Старый морской лед
Старый морской лед — это морской лед, который пережил по крайней мере один сезон таяния ( т. Е. Одно лето). По этой причине этот лед обычно толще, чем однолетний морской лед. Старый лед обычно делится на два типа: двухлетний лед , переживший один сезон таяния, и многолетний лед , переживший более одного сезона . (В некоторых источниках старому льду более двух лет.) Многолетний лед гораздо более распространен в Арктике, чем в Антарктике . Причина этого в том, что морской лед на юге дрейфует в более теплые воды, где он тает. В Арктике большая часть морского льда не имеет выхода к морю.
Движущие силы
В то время как припай относительно стабилен (потому что он прикреплен к береговой линии или морскому дну), дрейфующий (или паковый) лед претерпевает относительно сложные процессы деформации, которые в конечном итоге приводят к формированию обычно большого разнообразия ландшафтов морского льда. Считается, что ветер является основной движущей силой наряду с океанскими течениями. Сила Кориолиса и поверхности морского льда наклона также были вызваны. Эти движущие силы вызывают состояние напряжения в зоне дрейфующего льда. Льдину , сходящихся к другому и упираясь он будет генерировать состояние сжатия на границе между обоими. Ледяной покров также может находиться в напряженном состоянии , что приводит к расхождению и раскрытию трещин. Если две льдины смещаются в сторону друг от друга, оставаясь в контакте, это создает состояние сдвига .
Деформация
Деформация морского льда возникает в результате взаимодействия льдин, поскольку они сталкиваются друг с другом. Конечный результат может быть трех типов: 1) Сплав , когда один кусок перекрывает другой; 2) Прижимные гребни , линия битого льда, направленная вниз (чтобы образовать киль ) и вверх (чтобы образовать парус ); и 3) Торос , бугорок из битого льда, образующий неровную поверхность. Сдвига хребта является хребет давление , которое формируется при сдвиге — он имеет тенденцию быть более линейным , чем хребту индуцированного только за счет сжатия. Недавно появился новый гребень — остроугольный, с уклоном в сторону более 40 градусов. Напротив, выветрившийся гребень — это гребень с закругленным гребнем и боковым уклоном менее 40 градусов. Стамукхи — это еще один тип нагромождения, но они заземлены и поэтому относительно неподвижны. Они возникают в результате взаимодействия припая и дрейфующего пакового льда.
Ровный лед — это морской лед, который не подвергался деформации и поэтому является относительно плоским.
Свинцы и полыньи
Свинец и полыньи — это участки открытой воды, которые встречаются на просторах морского льда, даже если температура воздуха ниже нуля, и обеспечивают прямое взаимодействие между океаном и атмосферой, что важно для дикой природы. Поводки узкие и линейные — они различаются по ширине от метра до километра. Зимой вода в поводках быстро замерзает. Они также используются для целей навигации — даже при повторном замораживании лед в проводах тоньше, что позволяет ледоколам легче выходить на поверхность, а подводным лодкам легче всплывать на поверхность. Полыньи более однородны по размеру, чем отводы, а также крупнее — различают два типа: 1) полыньи явного тепла , вызванные подъемом более теплой воды, и 2) полыньи скрытого тепла , возникающие в результате постоянных ветров с береговой линии.
Вид с воздуха, показывающий пространство дрейфующих льдов у берегов Лабрадора (Восточная Канада), на котором видны плавучие льдины различного размера и открытая вода в нескольких сетях отводов . (Масштаб недоступен.)
Аэрофотоснимок, показывающий дрейфующий лед на юго-востоке Гренландии, состоящий из рыхлых льдин разного размера с выступающим в центре свинцом (масштаб недоступен).
Вид с воздуха, показывающий дрейфующий лед, состоящий в основном из воды. (Масштаб недоступен.)
Увеличенный вид внутри зоны дрейфующего льда: несколько маленьких округлых льдин отделены друг от друга слякотью или жирным льдом. (Птица внизу справа для масштаба.)
Пример бугристого льда: скопление ледяных глыб толщиной от 20 до 30 см (от 7,9 до 11,8 дюйма) (с тонким снежным покровом).
Полевой пример нагнетательного гребня. На этой фотографии показан только парус (часть гребня над поверхностью льда) — киль сложнее задокументировать.
Вид с воздуха на Чукотское море между Чукоткой и Аляской, на котором видны провода . Большая часть открытой воды внутри этих проводов уже покрыта новым льдом (обозначено чуть более светлым синим цветом) (шкала недоступна).
Формирование
Остыть до точки замерзания нужно только верхнему слою воды. Конвекция поверхностного слоя охватывает верхние 100–150 м (330–490 футов), вплоть до пикноклина повышенной плотности.
В спокойной воде первый морской лед, образующийся на поверхности, представляет собой слой отдельных кристаллов, которые изначально имеют форму крошечных дисков, плавают на поверхности и имеют диаметр менее 0,3 см (0,12 дюйма). Каждый диск имеет вертикальную ось c и увеличивается в стороны. В определенный момент такая форма диска становится нестабильной, и растущие изолированные кристаллы принимают гексагональную звездную форму с длинными хрупкими рукавами, вытянутыми по поверхности. Эти кристаллы также имеют вертикальную ось c. Дендритные ветви очень хрупкие и вскоре отламываются, оставляя смесь дисков и фрагментов рук. При любой турбулентности в воде эти фрагменты распадаются на мелкие кристаллы произвольной формы, которые образуют взвесь увеличивающейся плотности в поверхностной воде, типа льда, называемого фразилом или жирным льдом . В спокойных условиях кристаллы фрезила вскоре срастаются, образуя сплошной тонкий слой молодого льда; на ранних стадиях, когда он еще прозрачен — это лед, называемый ниласом . После образования ниласа происходит совсем другой процесс роста, при котором вода замерзает на дне существующего ледяного покрова, и этот процесс называется застыванием . Этот процесс роста дает однолетний лед.
В бурной воде свежий морской лед образуется в результате охлаждения океана по мере того, как тепло теряется в атмосферу. Самый верхний слой океана переохлажден до температуры чуть ниже точки замерзания, и в это время образуются крошечные ледяные пластинки (ледяной лед). Со временем этот процесс приводит к образованию мягкого поверхностного слоя, известного как жирный лед . Образование льда Frazil также может быть вызвано снегопадом , а не переохлаждением. Затем волны и ветер сжимают эти ледяные частицы в более крупные пластины диаметром в несколько метров, называемые блинным льдом . Они плавают по поверхности океана и сталкиваются друг с другом, образуя перевернутые края. Со временем ледяные пластинки для блинов могут сами быть сплавлены друг над другом или заморожены вместе в более твердый ледяной покров, известный как консолидированный лед для блинов . Такой лед имеет очень шероховатый вид сверху и снизу.
Если на морской лед выпадает достаточно снега, чтобы опустить надводный борт ниже уровня моря, морская вода потечет внутрь, и слой льда сформирует смесь снега и морской воды. Это особенно характерно для Антарктиды .
Русский ученый Владимир Визе (1886–1954) посвятил свою жизнь изучению арктического льда и разработал теорию научного прогнозирования ледовых условий , за что получил широкую известность в академических кругах. Он применил эту теорию на промысле в Карском море , что привело к открытию острова Визе .
Годовой цикл замораживания и плавления
Годовой цикл замораживания и таяния определяется годовым циклом солнечной инсоляции и температуры океана и атмосферы, а также изменчивостью этого годового цикла.
В Арктике площадь океана, покрытого морским льдом, увеличивается за зиму от минимума в сентябре до максимума в марте или иногда в феврале, прежде чем таять летом. В Антарктике, где времена года меняются местами, годовой минимум обычно приходится на февраль, а годовой максимум — на сентябрь или октябрь, и было показано , что наличие морского льда, примыкающего к фронтам отела шельфовых ледников , влияет на поток ледников и, возможно, на стабильность. от антарктического ледяного покрова .
На скорость роста и таяния также влияет состояние самого льда. В процессе роста утолщение льда из-за замерзания (в отличие от динамики) само по себе зависит от толщины, поэтому рост льда замедляется по мере утолщения льда. Точно так же во время таяния более тонкий морской лед тает быстрее. Это приводит к различию в поведении многолетних и однолетних льдов. Кроме того, тающие пруды на поверхности льда во время сезона таяния понижают альбедо , так что поглощается больше солнечной радиации, что приводит к обратной связи, при которой таяние ускоряется. На присутствие талых водоемов влияет проницаемость морского льда, т. Е. Возможность стекания талой воды, и топография поверхности морского льда, то есть наличие естественных бассейнов для образования талых водоемов. В первый год лед более плоский, чем многолетний лед из-за отсутствия динамических гребней, поэтому пруды, как правило, имеют большую площадь. У них также более низкое альбедо, поскольку они находятся на более тонком льду, который не позволяет солнечной радиации достичь темного океана внизу.
Мониторинг и наблюдения
Изменения в ледовых условиях лучше всего демонстрируются скоростью таяния льда с течением времени. Сводная запись арктических льдов показывает, что отступление льдин началось примерно в 1900 году, а в последние 50 лет началось более быстрое таяние. Спутниковые исследования морского льда начались в 1979 году и стали гораздо более надежным средством измерения долгосрочных изменений морского льда. По сравнению с расширенными данными, протяженность морского льда в полярном регионе к сентябрю 2007 г. составляла лишь половину зарегистрированной массы, которая, по оценкам, существовала в период 1950–1970 гг.
Арктический морской лед степень лед ударил рекордно низкий в сентябре 2012 года, когда лед был определен , чтобы покрыть только 24% от Северного Ледовитого океана, компенсируя предыдущий минимум на 29% в 2007 году Предсказания , когда первый «свободный ото лед Арктики» лето может быть разным.
В период спутниковых наблюдений, начавшихся в 1979 году, протяженность морского льда в Антарктике постепенно увеличивалась, пока весной 2016 года в южном полушарии не произошло резкого спада.
Связь с глобальным потеплением и изменением климата
Морской лед представляет собой экосистему для различных полярных видов, особенно для белого медведя , среда которого находится под угрозой, поскольку глобальное потепление заставляет лед таять больше по мере повышения температуры Земли. Кроме того, сам морской лед помогает поддерживать прохладный полярный климат, поскольку лед существует в достаточно больших количествах, чтобы поддерживать холодную окружающую среду. При этом связь морского льда с глобальным потеплением носит циклический характер; лед помогает поддерживать прохладный климат, но по мере повышения глобальной температуры лед тает и становится менее эффективным в поддержании холодного климата. Яркая, блестящая поверхность ( альбедо ) льда также играет роль в поддержании более низких полярных температур, отражая большую часть падающего на нее солнечного света обратно в космос. По мере таяния морского льда площадь его поверхности уменьшается, уменьшая размер отражающей поверхности и, следовательно, заставляя землю поглощать больше солнечного тепла. По мере таяния льда уменьшается альбедо, в результате чего Земля поглощает больше тепла и еще больше увеличивает количество тающего льда. Хотя размер льдин зависит от времени года, даже небольшое изменение глобальной температуры может сильно повлиять на количество морского льда, и из-за сужающейся отражающей поверхности, которая сохраняет океан прохладным, это вызывает цикл сокращения льда и потепление температур. В результате полярные регионы являются наиболее восприимчивыми к изменению климата местами на планете.
Кроме того, морской лед влияет на движение вод океана. В процессе замораживания большая часть соли в океанской воде выдавливается из замороженных кристаллических образований, хотя некоторая часть остается замороженной во льду. Эта соль попадает в ловушку под морским льдом, создавая более высокую концентрацию соли в воде под льдинами. Эта концентрация соли способствует плотности соленой воды , и эта холодная, более плотная вода опускается на дно океана. Эта холодная вода движется по дну океана к экватору, тогда как более теплая вода на поверхности океана движется в направлении полюсов. Это называется « движением конвейерной ленты » и является регулярно происходящим процессом.
Изменение площади морского льда в Арктике с апреля по август 2013 г.
Источник