Площадь ледяного покрова ледовитого океана

Площадь льдов Северного Ледовитого океана уменьшается

Национальный центр США, который занимается наблюдением за ледовым покровом океана, пришел к выводу, что ледяной покров снизился до рекордного значения в 4,1 млн. км 2 . Ледовый покров изучается уже в течение 34 лет путем спутникового наблюдения. Площадь покрова в течение года нарастает в зимнее время и сокращается летом . Минимум достигается обычно к сентябрю, однако каждый год непредсказуем и могут быть разные результаты. Ученые дают разные оценки по поводу освобождения поверхности океана от ледяного покрова. Ориентировочно этого следует ожидать с начала 2040 года. Но, учитывая, что события происходят намного быстрее, чем было предсказано, то приблизительно к 2030 году произойдет полное высвобождение ото льда океана.

Руководитель NSIDC, заявляет, что на сегодняшний день не оценены масштабы, к которым может привести таяние льда. Со временем увеличение площади океана, освободившегося от ледяного покрова, приведет к уменьшению коэффициента отражения солнечных лучей и, следовательно, увеличится поглощение поверхностью океана солнечного света. Пока не выяснено, каким образом подействует парниковый газ и не приведет ли он к глобальному потеплению.

Подо льдом водная масса имеет обратную стратификацию: подо льдом располагается самая холодная вода, температура там примерно -2 градуса, на глубине 200 метров температура уже составляет +1 градус. Чем больше глубина, тем сильнее увеличивается плотность и соленость воды. Резкое изменение плотности приведет к изоляции льда от теплой воды. Это может привести к приближению теплой воды к поверхности льда и ускорению его таяния. Учитывая, что через тонкий лед пройдет больше световых лучей, это может привести к размножению фитопланктона и перестройке всего сообщества.

Казалось бы, какие опасения может вызвать высвобождение ото льда, ведь этот процесс периодически случается в конце лета. Но, со слов специалистов, последний раз подобный эффект наблюдался около 8000 лет назад в период наступления термального максимума. Такое потепление не привело к вымиранию белых медведей, жизнедеятельность которых находится в зависимости от состояния ледяного покрова, поскольку со льда медведь добывает пропитание — тюленей. Возможно, что восемь тысяч лет назад медведь еще не занимался подобным промыслом, поэтому и выжил. Кроме того, существовало огромное количество морских млекопитающих, в том числе и моржей, которыми могли питаться медведи в течение некоторого времени года.

Источник

Арктический ледяной покров — Arctic ice pack

Лед в Арктике является морским лед покровом Северного Ледовитого океана и его окрестностей. Арктический ледяной покров проходит регулярный сезонный цикл, в котором лед тает весной и летом, достигает минимума примерно в середине сентября, а затем увеличивается осенью и зимой. Летний ледяной покров в Арктике составляет около 50% зимнего покрова. Часть льда сохраняется из года в год. В настоящее время 28% морского льда в Арктическом бассейне — это многолетний лед , более толстый, чем сезонный лед: до 3–4 м (9,8–13,1 футов) на больших площадях, с гребнями до 20 м (65,6 футов). Регулярный сезонный цикл — основная тенденция уменьшения морского льда в Арктике. и в последние десятилетия.

СОДЕРЖАНИЕ

Климатическое значение

Эффекты энергетического баланса

Морской лед оказывает важное влияние на тепловой баланс полярных океанов, поскольку он изолирует (относительно) теплый океан от гораздо более холодного воздуха наверху, тем самым уменьшая потери тепла из океанов. Морской лед хорошо отражает солнечную радиацию , отражая около 60% приходящей солнечной радиации, когда он голый, и около 80%, когда он покрыт снегом. Это связано с обратной связью, известной как эффект альбедо. Это намного больше, чем коэффициент отражения моря (около 10%), и поэтому лед также влияет на поглощение солнечного света у поверхности.

Гидрологические эффекты

Круговорот морского льда также является важным источником плотной (соленой) « придонной воды ». Когда морская вода замерзает, она оставляет большую часть содержания соли. Оставшаяся поверхностная вода, сделанная из-за повышенной солености, опускается и образует плотные водные массы, такие как North Atlantic Deep Water . Производство плотной воды необходимо для поддержания термохалинной циркуляции , и точное представление этих процессов важно при моделировании климата .

Odden

В Арктике ключевой областью, где блины образуют преобладающий тип льда во всем регионе, является так называемый ледяной язык Одден в Гренландском море . Одден (слово Норвежский для поворотной полосы ) растет в восточном направлении от главного Восточно — Гренландского кромки льда в непосредственной близости от 72-74 ° N в зимний период из-за наличия очень холодной полярной поверхности воды в Ян Майен тока , отвлекающая немного воды к востоку от Восточно-Гренландского течения на этой широте. Большая часть старого льда продолжается на юг под действием ветра, поэтому обнажается холодная открытая водная поверхность, на которой в бурном море образуется новый лед в виде блинчика и блина.

Протяженность и объем морского льда и их тенденции

Записи о морском льде в Арктике, полученные Центром прогнозирования и исследований климата им. Хэдли в Соединенном Королевстве, относятся к рубежу 20-го века, хотя качество данных до 1950 года является спорным. Надежные измерения кромки морского льда начинаются в эпоху спутников. С конца 1970-х годов сканирующий многоканальный микроволновый радиометр (SMMR) на спутниках Seasat (1978) и Nimbus 7 (1978–87) давал информацию, которая не зависела от солнечной освещенности или метеорологических условий. Частота и точность пассивных микроволновых измерений улучшились с запуском в 1987 году специального микроволнового датчика / тепловизора (SSMI) DMSP F8. Оцениваются как площадь морского льда, так и протяженность , причем последнее больше, так как оно определяется как площадь океана с не менее 15% морского льда .

Модельное исследование за 52-летний период с 1947 по 1999 год обнаружило статистически значимую тенденцию в объеме арктического льда в -3% за десятилетие; разделение этого на компоненты, вызываемые ветром и температурой, показывает, что в основном все это вызвано температурным воздействием. Компьютерный расчет объема морского льда с временным разрешением, адаптированный к различным измерениям, показал, что мониторинг объема льда гораздо более важен для оценки потери морского льда, чем рассмотрение чистой площади.

Тенденции с 1979 по 2002 год заключались в статистически значимом уменьшении морского льда в Арктике на -2,5% ± 0,9% за десятилетие в течение этих 23 лет. Климатические модели моделировали эту тенденцию в 2002 году. Сентябрьский тренд минимальной площади льда в 1979–2011 годах уменьшался на 12,0% за десятилетие в течение 32 лет. В 2007 году минимальная протяженность территории упала более чем на миллион квадратных километров, что является самым большим снижением с момента появления точных спутниковых данных, до 4 140 000 км 2 (1 600 000 квадратных миль). Новое исследование показывает, что лед в Арктике тает быстрее, чем предсказывает любая из 18 компьютерных моделей, использованных Межправительственной группой экспертов по изменению климата при подготовке своих оценок 2007 года. В 2012 году был достигнут новый рекордный минимум — около 3 500 000 км 2 (1 400 000 кв. Миль).

В общем балансе массы объем морского льда зависит от толщины льда, а также от площади. В то время как эра спутников позволила лучше измерить тренды в протяженности площади, точное измерение толщины льда остается проблемой. «Тем не менее, чрезвычайная потеря морского ледяного покрова этим летом и медленное начало ледостава предвещают меньшую, чем обычно, протяженность льда в течение осени и зимы, и лед, который снова вырастает, вероятно, будет довольно тонким». По мере того, как все больше и больше морского льда становится тоньше однолетнего льда , на его стабильность оказывают большее влияние штормы, поскольку турбулентность, возникающая в результате крупных внетропических циклонов, приводит к обширным трещинам в морском льду.

Площадь льда по состоянию на 25 августа 2012 г. Серая область указывает ± два стандартных отклонения от средних значений за 1979–2000 гг.

Источник

Тающие льды

По данным National Snow and Ice Data Center, к началу сентября площадь ледового покрова Северного Ледовитого океана сократилась до уровня менее 4 млн км 2 .

После рекордно низкого уровня, зарегистрированного 26 августа этого года, площадь ледового покрова Северного Ледовитого океана продолжила сокращаться и достигла уровня менее 4 млн км 2 (1,54 млн миль 2 ). По сравнению с условиями ледовой обстановки сентября 1980 г. и 1990 г., ледовый покров Северного Ледовитого океана в августе этого года сократился на 45%. Кроме того, сезон таяния льдов в этом году продолжится ещё, по крайней мере, одну неделю.

Рисунок 1. Распространение ледового покрова Северного Ледовитого океана в августе 2012 г. составило 4,72 млн км 2 (1,82 млн миль 2 ).

Сиреневой линией обозначены границы среднемесячного ледового покрова в 1979 г. и 2000 г. Крестиком обозначено географическое расположение центра Северного полюса.

Площадь ледового покрова, август 2012 г.

Средняя кромка льда у берега.

Общая площадь = 4,7 млн км 2 .

National Snow and Ice Data Center/ Национальный центр данных по исследованию снега и льда, Боулдер, Колорадо, США.

Среднемесячные замеры ледовой обстановки в августе этого года зафиксировали уменьшение ледового покрова до уровня 4,72 млн км 2 (1,82 млн миль 2 ), что ниже предыдущего рекордно низкого уровня, зарегистрированного в 2007 г. по данным накопленным за всю историю спутниковых наблюдений, которые ведутся начиная с 1979 г. по настоящий момент. Распространение льдов находилось на необычайно низком уровне во всех районах Северного Ледовитого океана, за исключением восточной части Гренландского моря, где распространение льдов сохранилось на обычном уровне. Замеры ледовой обстановки в среднем за пять дней (по состоянию на 26 августа этого года) также зафиксировали рекордное снижение уровня ледового покрова до 4,17 млн км 2 (1,61 млн миль 2 ). Предыдущее рекордно низкое падение за пятидневку было зафиксировано 18 сентября 2007 г. На конец августа месяца суточные замеры показали снижение распространения льдов до уровня ниже 4 млн км 2 (1,54 млн миль 2 ). Обычно сезон таяния льдов в Арктике завершается в конце второй недели сентября.

Суточная скорость снижения ледового покрова Северного Ледовитого океана в августе месяце 2012 г. составила 91,7 км 2 (35,4 миль 2 ), что является наибольшей среднесуточной скоростью сокращения ледового покрова за всё время проведения спутниковых наблюдений. Так, в августе 2007 г. среднесуточная скорость снижения ледового покрова составила 66 км 2 (25,4 миль 2 ) в сутки, а в 2008 г., 80,6 км 2 (31,1 миль 2 ) в сутки (предыдущий рекорд). Среднемесячная скорость снижения ледового покрова Северного Ледовитого океана за август 2012 г. составила 55,1 км 2 (21,3 миль 2 ) в сутки. Такие высокие темпы снижения ледового покрова в 2012 г. обусловлены, главным образом, появлением сильного циклона в районах Восточно-Сибирского и Чукотского морей в начале августа этого года (ранее, чем обычно), что привело к частичному срыву паковых льдов. Тем не менее, даже после прекращения циклона скорость снижения ледового покрова сохранилась на уровне 77,8 км 2 (30 миль 2 ) в сутки.

Рис.2 График ледовой обстановки по годам (с мая по сентябрь).

На данном рисунке показана ледовая обстановка по сентябрь 2012 г., включая данные за предыдущие пять лет. Данные за 2012 г. показаны голубым, за 2011 г. – оранжевым, за 2010 г. – розовым, за 2009 г. – синим, за 2008 г. – фиолетовым и за 2007 г. – зелёным цветом. Тёмно-серым цветом обозначена кривая средних показателей за 1979 г. по 2000 г. Светло-серым показаны максимальные отклонения показателей за 1979 г. по 2000 г.

Распространение морского льда в Арктике.
Площадь океана с ледовым покровом. Минимум 15%.
Площадь распространения (млн км 2 ).
Средняя величина 1979–2000.
+/- стандартные отклонения.
Май/июнь/июль/август/сентябрь.
National Snow and Ice Data Center /Национальный центр данных по исследованию снега и льда, Боулдер, Колорадо, США.

Среднемесячная температура воздуха в августе 2012 г. при атмосферном давлении 925 гПа (что соответствует высоте 3 тыс. ф над уровнем моря) была слегка выше обычного (на 1–3 градуса по Цельсию, или 2–5 градусов по Фаренгейту) в районе центральной части Северного Ледовитого океана и со стороны Тихоокеанского региона, за исключением моря Бофорта, где температура воздуха была выше (примерно на 4 градуса по Цельсию или 7 градусов по Фаренгейту). Что касается части Северного Ледовитого океана со стороны Атлантики, а именно Карского и Баренцева морей, то там среднемесячная температура воздуха в августе осталась на 1–4 градуса по Цельсию, или 2–7 градусов по Фаренгейту ниже среднего.
В конце августа ледовый покров сохранялся в проливе Парри, а также на южном и северном участке Северо-Западного прохода. Хотя большая часть льда ушла, ледовитость присутствует, что подтверждается Стивом Хоувеллом из службы по отслеживанию ледовой обстановки Канады. Во второй половине августа в Северо-Западном проходе стало больше льда, который зашёл в пролив с севера. Уйдёт ли этот лёд или останется там до следующего сезона? Пока неясно.

Рис.3 Сравнительные показатели августа 2012 г. и предыдущих лет.

Среднемесячный уровень ледовой обстановки в августе за период времени с 1979 г. по 2012 г. Наблюдается снижение ледового покрова на уровне 10,2%.

Среднемесячная площадь ледового покрова.

Август 1979 – 2012.
Площадь распространения (млн км 2 ).
Год.
National Snow and Ice Data Center/ Национальный центр данных по исследованию снега и льда, Боулдер, Колорадо, США.

Среднемесячный уровень распространения льда в августе составил 4,72 млн км 2 (1,82 миль 2 ). Это на 2,94 млн км 2 (1,14 млн миль 2 ) ниже среднего уровня на август за период с 1979 г. по 2000 г. и на 640 тыс. км 2 (247 тыс. миль 2 ), ниже предыдущего рекордного показателя среднемесячного уровня ледового покрова за август, который был зафиксирован в 2007 г. Если учесть показатели за 2012 г., тенденция снижения уровня ледового покрова в августе составляла 78,1 тыс. км 2 (30,2 мили 2 ) в год, или 10,2% с учётом данных зафиксированных в течение 1979 г. по 2000 г.

Рис.4. Изменение температуры поверхностного слоя воды в Северном Ледовитом океане в августе.

Радиомаяк с датчиком температуры (буй) был размещён в открытой воде 8 августа 2012 г. В начале шторма был зафиксирован очень тёплый уровень поверхностного слоя (глубиной 10 м или 33 ф), что видно на левой верхней карте. 12 августа буй вошёл в относительно холодную полосу (правая верхняя карта), после чего вода постепенно теплела. Через 12 дней буй снова входит в холодную полосу (левая нижняя карта), и потом вновь постепенно теплеет вплоть до 26 августа (правая нижняя карта). Красным, оранжевым и жёлтым цветами обозначена повышенная температура, а синим и сиреневым пониженная температура поверхностного слоя.

Температура воды на поверхности моря.
Август 2012 г.
National Snow and Ice Data Center /Национальный центр данных по исследованию снега и льда, США.

За последние несколько лет температура поверхностного слоя Северного Ледовитого океана в летний период была аномально высокой. Частично это было вызвано таянием льдов (потерей светоотражающей ледовой поверхности), что привело к нагреванию более тёмных участков открытой воды (смешанного слоя океана). По данным специалистов из Университета штата Вашингтон температура поверхностного слоя Северного Ледовитого океана в районе Чукотского моря, моря Бофорта и моря Лаптевых была аномально высокой до появления сильного циклона (о чём упоминалось ранее) в районе Восточно-Сибирского и Чукотского морей 5 августа 2012 г. Температура поверхностного слоя превышала нормальный уровень на 5 градусов по Цельсию или 9 градусов по Фаренгейту в прибрежной зоне. После шторма тёплые воды, которые нагрелись в летний период времени, активно перемешивались с массами обширных участков с холодной водой, образовавшейся в результате таяния льдов. К началу третьей недели августа температура поверхностного слоя воды вернулась к уровню, наблюдаемому до начала шторма, за исключением наличия нескольких полос холодной воды, образовавшихся в результате таяния льдов.

Более детальную информацию по температуре поверхностного слоя воды до и после шторма можно получить из пакета данных зарегистрированных Национальным научно-исследовательским центром полярных исследований, Университета штата Вашингтон. Радиомаяк с датчиком температуры (буй) был размещён в открытой воде 8 августа 2012 г. В начале шторма был зафиксирован очень тёплый уровень поверхностного слоя (глубиной 10 м или 33 фута), очевидно возникший в результате солнечного нагревания. 12 августа буй вошёл в относительно холодную полосу, после чего вода постепенно теплеет и через 12 дней буй снова входит в холодную полосу. Затем вода вновь постепенно теплеет вплоть до 26 августа. Полосы холодной воды, очевидно, образовались в результате таяния льдов или адвекции воды после шторма.

Рис. 5. Снижение уровня распространения многолетних льдов.

Данные карты показывают уровень ледовой обстановки и возраст льдов в марте 2012 г. (слева) и августе 2012 г. (справа). Большая часть ледового покрова состоит из однолетних льдов (показаны сиреневым цветом). Скорость таяния однолетних льдов в летний период выше, чем скорость таяния многолетних. Тем не менее, объём многолетнего льда (возрастом 5 лет и более) сократился на 51%. Многолетние льды показаны белым цветом.

Конец марта 2012 г.
Конец августа 2012 г.
Однолетний лёд ( Твитнуть

Источник