Ce este criosfera?

Criosfera este partea înghețată a suprafeței Pământului. Acestea includ ghețari, zăpadă, gheață de mare, gheață de apă dulce, permafrost, capace de gheață și foi de gheață. Criosfera joacă un rol semnificativ în climatul global, influențând hidrologia, norii, precipitațiile și circulația atmosferei și a oceanelor. Termenul de criologie se referă la știința criospheres și deglaciation este pierderea de criosphere (cum ar fi reducerea conținutului global de gheață din cauza încălzirii globale).

Proprietățile fizice ale criospherei

Existența criospheriei variază în funcție de locația sa specifică din întreaga lume. De exemplu, zăpada și gheața de apă dulce pot exista numai în sezoanele de iarnă în multe locuri, în timp ce mulți ghețari au fost înghețați de peste 10 000 de ani. Antarctica găzduiește majoritatea volumului global de gheață, dar emisfera nordică găzduiește cea mai mare zonă de criosferă. Cercetătorii din domeniul climatic se bazează pe măsurători ale criospferei pentru informații despre schimbările climatice globale.

Criosfera afectează climatul mondial prin trei proprietăți distincte: reflexia suprafeței, difuzia termică și căldura latentă.

Reflectarea suprafeței

O mare parte din criosphere reflectă radiația solară a soarelui; această reacție este cunoscută sub denumirea de reflexie a suprafeței. Reflectarea suprafeței este măsurată prin diferența dintre radiația solară reflectată și cea incidentă, cunoscută sub denumirea de albedo. Cu alte cuvinte, albedo este puterea reflectantă a unei anumite suprafețe. Unele dintre cele mai înalte rate de albedo, între 80% și 90%, se găsesc în zone cu acoperire zăpadă pe tot parcursul anului.

În toamna și primăvara, ratele de albedo sunt mai mari în apropierea polilor. Unele dintre aceste reflectivități crescute sunt absorbite de acoperirea cloud, ceea ce este deosebit de ridicat în timpul acelorași anotimpuri. Aprilie și mai au cel mai înalt nivel de radiație solară în zonele acoperite de zăpadă din lume și, prin urmare, au cel mai mare efect asupra echilibrului global al radiațiilor.

Difuzivitate termică

Diffusivitatea termică se referă la rata la care căldura poate fi transferată printr-un anumit obiect. Se determină prin împărțirea densității și a capacității termice. În termeni simpli, este de asemenea cunoscută și modul în care "frigul la atingere" poate fi un obiect special. Căldura călătorește semnificativ mai lent prin gheață și zăpadă decât prin aer. Aceasta înseamnă că zăpada și gheața ajută la izolarea solului și a apei de la transferul de căldură. Căldura este chiar mai lentă când capacul de zăpadă și gheață atinge între 30 și 40 de centimetri. Aceasta funcționează pentru a menține totul sub zăpadă și gheață ușor mai cald în timpul lunilor de iarnă și ușor mai rece în timpul lunilor de vară. Difuzia termică joacă, de asemenea, un rol important în climă.

Latent Heat

Căldura latentă se referă la energia care este eliberată sau depozitată în condiții de temperatură constantă. De exemplu, căldura latentă necesară pentru topirea gheții este relativ ridicată. Cu alte cuvinte, în criosferă, căldura latentă este energia necesară pentru a schimba starea apei (de la gaz la lichid spre solid). Încălzirea și răcirea zăpezii și acoperirea cu gheață contribuie la schimbările climatice de pe tot globul. Pe măsură ce apa se evaporă de pe suprafața pământului, devine umezeală în atmosferă. De exemplu, sezonul de muson de vară din Eurasia este considerat a fi cauzat de caracteristicile de răcire ale zăpezii și a solului umed în timpul primăverii.

Tipuri de criosphere

După cum sa menționat anterior, criosfera se referă la toate zonele înghețate din întreaga lume. Acestea includ: zăpadă, gheață de mare, gheață de apă dulce, pământ înghețat și ghețari.

Zăpadă

Zăpada formează a doua zonă cea mai mare a criospherei, acoperind peste 18 milioane de kilometri pătrați. Cea mai mare parte a acestei zone se află în emisfera nordică și variază de la 17, 9 milioane de mile pătrate în timpul iernii la doar 1, 46 milioane de mile pătrate în timpul verii. Acoperirea zăpezii nord-americane a rămas aproape aceeași în majoritatea acestui secol, în ciuda temperaturii crescute în primăvară. Totuși, acest lucru nu este cazul în Eurasia, unde acoperirea zăpezii a scăzut.

Topirea zăpezii montane de topire contribuie cu cea mai mare parte a apei la fluxurile și apele subterane din întreaga lume. Acest lucru explică de ce munții reprezintă aproximativ 40% din zonele protejate la nivel mondial. Cercetătorii se așteaptă ca schimbările climatice globale să afecteze nivelurile de precipitații și cantitatea și calendarul de topire a zăpezii. Acest lucru va afecta, la rândul său, procedurile de gestionare a apei în întreaga lume.

Gheata de mare

Porțiuni mari ale oceanului în apropierea polilor de nord și sud sunt acoperite de gheață. În emisfera sudică, gheața de mare acoperă între 6, 56 milioane de mile pătrate și 7, 7 milioane de mile pătrate în septembrie. În luna februarie, acest număr poate scădea până la 1, 15 milioane de mile pătrate. Variația sezonieră nu este atât de puternică în emisfera nordică. Gheața de mare din regiunea arctică a înregistrat o scădere constantă de aproximativ 2, 7% la fiecare 10 ani între 1978 și 1995. Din 1978 până în 2012, această măsurătoare se modifică la o scădere de 3, 8%. Regiunea Antarctica, însă, a indicat o creștere de aproximativ 1, 3% în fiecare deceniu.

Apă dulce

Gheața de apă dulce poate fi găsită în râuri și lacuri. De obicei, este un eveniment sezonier și nu se găsește de obicei pe tot parcursul anului, cum ar fi gheața de mare. Deoarece această acoperire cu gheață are loc pe sezon și pe o suprafață semnificativ mai mică, efectul său asupra climei este minim. Înregistrările privind acoperirea anuală a gheții și ruperea acestuia pot, totuși, să indice schimbările climatului global. Acest lucru este valabil mai ales pentru gheața lacului. Ruptura de gheață a râurilor este o sursă mai puțin fiabilă de informații privind schimbările climatice, deoarece este în mare măsură influențată atât de schimbările în fluxul de apă, cât și de temperaturile din jur.

Pamant inghetat

Zona înghețată include zone cu permafrost. În emisfera nordică, terenul înghețat acoperă o zonă de aproximativ 20, 84 milioane de mile pătrate. Zonele de permafrost nu sunt ușor de măsurat, însă estimările sugerează că acestea acoperă 20% din suprafața terenului din emisfera nordică.

În sezoanele mai calde, sa arătat că adâncimea terenului înghețat influențează atât evenimentele hidrologice, cât și cele geomorfice. Influența permafrostului, totuși, nu a fost încă identificată. Acest lucru se datorează faptului că permafrostul este format atât din gheață, cât și din sol și roci la temperaturi de îngheț. Temperatura permafrostului din Alaska a crescut cu 2, 4 ° C în ultimele decenii.

gheţarii

Ghețarii și foile de gheață sunt considerate parte a criosferei. Ambele constau din mase mari de gheață care se află pe partea de sus a terenului. Aceste mase de gheață se topesc, devin mai subțiri și se răspândesc mai mult în timp ce se deplasează pe uscat. Aproximativ 77% din apa dulce din lume se găsește în foi de gheață. Apa din ghețari și foi de gheață poate rămâne înghețată între 100.000 și 1 milion de ani.

Cercetătorii studiază în continuare efectele ghețarilor asupra schimbărilor climatice globale. În prezent, se crede că acestea au o influență redusă asupra temperaturilor globale. Cu toate acestea, ghețarii s-au topit la viteze crescute în ultimele decenii. Estimările sugerează că, în secolul al XX-lea, aceste ghețuri topite și foile de gheață au contribuit între 33% și 50% din creșterea nivelului mării.

Pe măsură ce ghețarii și foile de gheață ajung la țărmuri, au tendința de a se rupe în ocean. Această acțiune este denumită făt. Calvarul este considerat a fi responsabil pentru majoritatea pierderilor de masă observate la ghețari și foi de gheață. În prezent, foaia de gheață din Groenlanda înregistrează pierderi semnificative, totuși, foaia de gheață a Antarcticii a crescut. În ciuda acestui fapt, oamenii de știință rămân preocupați de faptul că foaia de gheață din vestul Antarcticii se va prăbuși în ocean. Prăbușirea acestuia ar avea ca rezultat o creștere a nivelului mării între 19, 68 metri și 22, 96 metri, suficientă pentru a provoca distrugerea semnificativă a comunităților de coastă din întreaga lume.