Пять фактов, которые помогут понять морской лед

Пять фактов, которые помогут понять морской лед

Пять фактов, которые помогут понять морской лед

Blog Article

Один из способов, которым ученые следят за изменением климата, - это измерение площади морского льда. Протяженность морского льда - это площадь льда, покрывающая Северный Ледовитый океан в определенный момент времени. Морской лед играет важную роль в отражении солнечного света обратно в космос, регулировании температуры океана и воздуха, циркуляции океанской воды и поддержании среды обитания животных.


Визуализация минимальной протяженности арктического морского льда в 2021 году, достигнутой 16 сентября
Стоп-кадр, на котором виден морской лед в Арктике 16 сентября 2021 года, когда лед, казалось, достиг своего годового минимума. На этот день площадь льда составляла 4,72 миллиона квадратных миль (1,82 миллиона квадратных километров).
Кредиты: Студия научной визуализации НАСА.


НАСА и Национальный центр данных по снегу и льду в Боулдере, штат Колорадо, используют спутники для наблюдения за протяженностью морского льда. В течение последних нескольких десятилетий площадь морского льда в Арктике резко сокращалась круглый год, особенно в конце лета, когда она достигает своего минимума за год. Морской лед образуется в холодные зимние месяцы, когда морская вода замерзает в массивные глыбы плавающего льда, а затем частично тает в теплые летние месяцы. Этот цикл повторяется каждый год.


Вот пять фактов, которые помогут вам лучше понять морской лед в Арктике.


1. Протяженность морского льда сокращается


График, показывающий протяженность морского льда по оси y с января по декабрь по оси x. Множественные линии, представляющие среднее значение за 1991-2010, 2012 и 2021 годы, начинаются с максимума зимой и снижаются до минимума в сентябре 2021 года, что является 12-м наименьшим значением.
В 2021 году ледяной покров Арктики был 12-м наименьшим за всю историю наблюдений.
Источники: изображения обсерватории Земли НАСА, выполненные Джошуа Стивенсом с использованием данных Национального центра данных по снегу и льду.


НАСА отслеживает минимальную (обычно в сентябре) и максимальную (обычно в марте) протяженность морского льда с 1978 года. Хотя точные цифры протяженности могут изменяться из года в год, общая тенденция очевидна: Арктика теряет морской лед круглый год.


«За последние 15 лет мы наблюдали 15 наименьших минимальных размеров морского льда», - сказала доктор Рэйчел Тиллинг, ученый по морскому льду из Университета Мэриленда и Центра космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд. «Каждый год мы теряем территорию размером примерно с Западную Вирджинию».


Минимальная протяженность морского льда в Арктике в настоящее время сокращается со скоростью 13,1% за десятилетие. Темпы, вероятно, увеличатся из-за потепления, вызванного изменением климата, и цикла обратной связи между ледяным покровом и альбедо. Эффект альбедо описывает способность поверхности белого льда отражать солнечный свет, привязанный к Земле, обратно в космос. Перенаправление солнечной энергии от океана сохраняет морскую воду подо льдом более прохладной. Когда морской лед тает, более темная жидкая вода остается открытой для поглощения солнечного света. Затем эта более теплая вода тает дополнительный лед, создавая цикл обратной связи между ледяным покровом и альбедо.


2. Морской лед помогает предотвратить потепление атмосферы.


По словам Тиллинга, морской лед действует как «одеяло», отделяющее океан от атмосферы. Морской лед не только не пропускает солнечный свет, но и улавливает существующее тепло в океане, не давая ему согреть воздух наверху.


«Способность льда удерживать тепло в океане зависит не только от его протяженности, но и от его толщины», - сказал Тиллинг.


Каждый год немного льда переживает таяние лета. Когда наступает зима, замерзает больше воды, и он становится все толще и крепче «многолетним льдом». Первогодний лед тоньше и с большей вероятностью растает, расколется или даже будет унесен за пределы Арктики. Чем больше тает льда с каждым годом, тем меньше повторяется многолетний лед. В результате арктический морской лед остается таким же молодым и тонким, как и когда-либо, что делает его менее эффективным покровом.


Работая на основе спутниковых записей и рассекреченных данных гидролокатора подводных лодок, ученые НАСА построили 60-летний рекорд толщины арктического морского льда. Сейчас арктический морской лед - самый молодой и самый тонкий с тех пор, как мы начали вести учет. Более 70 процентов морского льда в Арктике в настоящее время является сезонным, что означает, что он растет зимой и тает летом, но не сохраняется из года в год. Этот сезонный лед тает быстрее и легче разрушается, что делает его более восприимчивым к ветру и атмосферным условиям.
Кредиты: НАСА / Кэти Мерсманн
Скачать из Студии научной визуализации НАСА
3. Морской лед влияет на дикую природу Арктики над и под водой


«Есть огромная экосистема, на которую влияют изменения морского льда», - сказал Тиллинг. По мере того как морской лед уменьшается, такие животные, как песцы, белые медведи и тюлени, теряют среду обитания.


Под поверхностью льда тоже есть эффекты.


Поскольку кристаллы льда образуются на поверхности морской воды, они оставляют соль в океане внизу. Эта густая соленая вода может опускаться на дно океана. Нисходящая вода в одном месте будет компенсирована восходящим движением в других, что приведет к тому, что вода, насыщенная питательными веществами, будет циркулировать вверх по направлению к поверхности. Эти питательные вещества необходимы для микроскопического фитопланктона, который затем поедается рыбами и животными. Регулярный цикл таяния и замораживания способствует процветанию подводной жизни в Арктике, от водорослей до косаток.


4. Таяние морского льда не сильно способствует повышению уровня моря.


Поскольку морской лед образуется из морской воды, в которой он плавает, он ведет себя как кубик льда в стакане с водой. Подобно тому кубику льда, который не меняет уровень воды в стекле, когда он тает, таяние морского льда в Арктике не меняет кардинально уровень моря. Таяние наземных льдов, например, ледяных щитов Гренландии или Антарктики, действительно способствует повышению уровня моря. Это связано с тем, что, когда наземный лед тает, он высвобождает воду, которая ранее была задержана на суше, и добавляет воду в океаны.


5. Спутники позволяют НАСА наблюдать за морским льдом


Спутник НАСА для измерения высоты льда, облаков и суши-2 (ICESat-2) предоставит ученым измерения высоты, которые создают глобальный портрет третьего измерения Земли, собирая данные, которые могут точно отслеживать изменения ландшафта, включая ледники, морской лед и леса.
Кредиты: НАСА / Райан Фицгиббонс
Скачать из Студии научной визуализации НАСА


Северный Ледовитый океан - труднодоступное место для изучения. Вот почему НАСА, Национальное управление океанических и атмосферных исследований (NOAA), Европейское космическое агентство и другие обращаются к наблюдательной точке из космоса, чтобы собрать данные наблюдений из этого региона. По словам Тиллинга, для наблюдения за морским льдом обычно используются два типа инструментов.


Первый тип - это пассивные микроволновые приборы, которые отслеживают протяженность во времени. Ряд этих инструментов на борту спутников, поддерживаемых НАСА, NOAA, Министерством обороны США и международными партнерами, отслеживает протяженность арктического морского льда с 1978 года - более 40 лет.


«Пассивные микроволновые приборы измеряют микроволновое излучение поверхностей», - сказал Тиллинг. Микроволновое излучение происходит естественным образом, и характер морского льда отличается от подписи воды, что позволяет ученым из года в год точно определять местонахождение обоих.


Второй тип - это приборы для измерения высоты, которые можно использовать для оценки толщины морского льда. Спутник НАСА для измерения высоты льда, облаков и суши-2 (ICESat-2), запущенный в 2018 году, использует лазер для измерения высоты льда и воды. Используя известные соотношения между двумя измерениями (какая высота льда над поверхностью воды соответствует глубине льда под ней), ученые могут рассчитать его общую толщину.


Исследователи продолжают изучать Арктику, чтобы больше узнать о локальных и глобальных последствиях уменьшения морского льда.


«Наша планета - это огромное взаимосвязанное место, и атмосфера на нем взаимосвязана», - говорит Тиллинг. «Арктика меняется так быстро, что мы еще даже не знаем точно, как эти изменения повлияют на нас. Все, что мы знаем, это то, что они будут ».


homsk

Report this page