גליונות קרח הם בין המרכיבים הגדולים והדינמית ביותר של הבכינוספרה של כדור הארץ, המשתרעים על פני מיליוני קילומטרים רבועים ומכילים עתודות עצומות של מים מתוקים בצורת קפואה, כיום הם נמצאים בעיקר על גרינלנד ואנטארקטיקה, שם הם שפים את הנוף עם שכבות עבות של קרח שמגיעות כמה קילומטרים עובי. רחוק מלהיות סטטי, ההמונים קרח הקולוסיביים אלה מתפתחים ללא הרף, על ידי קבוצה מורכבת של תהליכים פיזיים וגיאולוגיים שפועלים לאורך זמן מדויק של התחממות כדור הארץ הוא התחממות כדור הארץ הוא מנגנונים דרמטי של מנגנונים דרמטיים.

תהליכים פיזיים: מכניקה דינמית מאחורי התנהגות של אש

שלג וטרנספורמציה

היווצרות גיליון קרח מתחילה עם הצטברות של שלג באקלים הקוטב קר.לאורך זמן, שכבות שלג חוזרות ונשנות לבנות, עם שלג חדש דחוס את השכבות שמתחתיו. בתחילה, השלג מורכב גבישים רופפת, נמוך, אבל כמו משקל של עלייה מוגזמת שלג, גבישים אלה עוברים טרנספורמציה הדרגתית לתוך צורות צפופה.

שיעור הקומפקטיות והטרנספורמציה של אשלי קרח תלוי במידה רבה על טמפרטורה מסובבת ושערי שלג. לדוגמה, במרכז גרינלנד, טמפרטורות קרות יחסית ותוצאה מתונה שלג בשכבות אשניות שיכולות לקחת כמה עשורים עד מאות שנים לקומפקטיות מלאה, ומאפשר למדענים לזהות שכבות שנתיות בליבות עם בהירות יוצאת דופן.

Ice Sheet Flow: Internal Deformation and Basal Sliding

ברגע שגליון הקרח מגיע עובי קריטי – באופן אטי מעל 50 מטרים – המשקל העצום גורם לקרח להתדרדר ולזרימה החוצה מהפנים העצומים לעבר השוליים. הקרח מתנהג כחומר אלקפלסטיק, לאט לאט מצמרר תחת לחץ ולא לשחיקה כמו סלעי.זרי זה מתרחש דרך שני מנגנונים עיקריים: עיוות פנימי ונפיחות.

(ב) ⁇ (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

לדוגמה, ה- Westאנטארקטי קרח Sheet הוא מבוסס בעיקר חם ומאופיין על ידי זרמי קרח רבים להקל על שחרור קרח מהיר.האינטראקציה בין עיוות פנימי לבין מזחלות בלסל משתנה באופן מרחבי וקצבי, מושפעת מגורמים כגון חום גיאותרמל, לחץ מים בישולי, וטופוגרפיה מיטה.

בסביבה הקרובה של Meltwater Dynamics, Runoff

למרות שאזורי הקוטב קרים בעיקר, התכת פני השטח יכולים להתרחש בחודשי הקיץ, במיוחד על משטח הקרח של גרינלנד וחלקים של חצי האי אנטארקטיקה. מלטווטר מצטבר בתחילה בדמות אפורים אגמים, ויצר רשתות מורכבות של זרמים על פני השטח קרח.זה מים להמיס יכול לחדור את הקרח דרך כוויות ומולינים - פירים מסובבים שמעבירים מים לבסיס הקרחונים.

בבסיס, מים נמסים ממלא תפקיד קריטי במודול זרימת קרח.על ידי הגדלת לחץ מים בישבן, זה מפחית חיכוך בין הקרח וסלע, שיפור ריצוף ביזל פוטנציאל מאיץ תנועת קרח.תהליך זה מהווה לולאה משוב חיובי: זרימה מהירה יותר יכולה להגדיל את שריפת האשים ואת משטח ⁇ , אשר בתורו מקל על מים גדולים יותר.

היקף ההמיסה על פני השטח והריצה הבאה רגיש מאוד להתחממות אטמוספרית.אפקט אלבדו משפיע גם על שיעורי ההיתוך; זיהומים כגון אבק, פחמן שחור או חומר ביולוגי (כמו אצות) הכה את פני השטח של הקרח, צמצום רפלקטיביות וקידום ספיגה של קרינה סולארית, אשר מאיצה את ההיתוך. עשרות שנים האחרונות עדים לעלייה ניכרת בייצור פני השטח על גרינלנד, לתרום באופן משמעותי להפחתה המונית שלה ועלייה ברמת הים העולמית.

Iceberg Calving ו- Ocean-Driven Mass Loss

בשוליים שבהם גליונות קרח נפגשים באוקיינוס, קרחונים גדולים זורמים לתוך הים, לעתים קרובות המשתרעים כמדפים צפופים קרח. Iceberg calving - תהליך של גושי קרח גדולים שבורים מחזיתות קרחונים - הוא מנגנון דומיננטי לאובדן קרח בגרינלנד ובאנטארקטיקה.

זרמי האוקיינוס החמים יכולים לעכב מדפים קרח מלמטה, דקר וחלש אותם, אשר יכול לזרז אירועים גדולים מקיפים או התמוטטות מדף מלאה.דוגמה בולטת היא התפוררות הדרמטית של ה-Laeren B שאפר בשנת 2002 על חצי האי האנטארקטי, אשר הובילה להאצה מהירה של קרחונים משולשים ואובדן קרח משמעותי.

תהליכים גיאולוגיים: התפקיד הקלוש של Bedrock ו- Subsurface

גלוני Erosion, Sediment Transport Transport, ו-Landform Development

כאשר גליונות קרח נעים, הם מפעילים כוחות אקסוסיביים עצומים על סלע סלע הבסיס.גלות מתרחשת באמצעות תהליכים כגון מזל - שבו קרח קופא על סלעים החוצה ומושך קטעים משם - ואת החיסרון, שבו סלע פסולת מוטבעת בשחיקות קרח נגד משטח סלע.

המשקעים שנפרדים מהמיטה מועברים בתוך הקרח, לאורך הבסיס שלו, או בתוך ערוצי מים נמסים.כאשר קרח נמס, חומר זה מופקד עד (שלא מאויש), ines (מחסניות מחוסמות של פסולת), ומישורים חיצוניים שנוצרו על ידי זרמי היתוך של שריד-לאדן.

תגובה איסוסטטית וקרוססטלית ל-Isostatic Rebound and Crustal Responses to Ice Loading

המשקל העצום של גליונות קרח מדכא את הליטוספרה של כדור הארץ, מה שגורם לקרם להתקיף במאות מטרים במהלך קרחונים מקסמה קרחונית, תהליך זה, המכונה גולגולת קרחונית (GIA), מאוזן על ידי זרם מולקווס במנט הבסיסי.כאשר קרח ועומסם הוסר, הקרום מתחיל להתכווץ לאט לאט, תהליך שיכול להימשך אלפי שנים לאחר מכן.

אזורים כגון סקנדינביה ואזור מפרץ הדסון בקנדה עדיין חווים התרוממות מתמשכת מהתקופה הקרחית האחרונה.ה ריבאונד זה משפיע על רמות הים המקומיות, משנה שדות מתח אזוריים, ומשפיע על דינמיקת גיליון קרח על ידי שינוי המדרונות והגובה של המיטה. לדוגמה, התרומם מתחת שולי קרח יכול להפחית את ⁇ פני השטח, פוטנציאל להאט את זרימת הקרח וייצוב שולי.

Topography ו-BSal Conditions המשפיעים על זרימת קרח

הצורה, ההרכבה והמצב התרמי של הסלע מתחת לגלי קרח מפעילים השפעה עמוקה על דפוסי זרימת קרח.דפוסים עמוק ו fjords יכולים לתקשור קרחונים החוצה, מאיץ קרח לתוך האוקיינוס, בעוד שגובה סלע ומחסניות עשויים לפעול כמו מחסומים או הפניה.הגיאולוגיה מתחת לגלדי קרח משתנה באופן נרחב - מחצץ קשה ועד רכות, מזחלות מים מפוכחות.

מיטות משקעים רכים יכולות לפענוח באופן מפלסטיק תחת משקל של קרח overlying, יצירת ממשק שופע, חלקלקטיבי שמשפר את הזחלות הבזל.מצב זה נפוץ מתחת ל- Westאנטארקטיקה קרח Sheet, שבו רוב השארי הקרח על סידים ימיים מתחת לרמה הים, מה שהופך אותו פגיע לחיפוי קו והתחממות האוקיינוס.

פעילות געשית ואפקט חום שלילי על מדף קרח

חום גאוותרמאל זורם מן הפנים של כדור הארץ לתרום להתמוססות בבז מתחת לגליונות קרח, המשפיע על המשטר התרמי שלהם והתנהגות זרימה. פעילות געשית מתחת לקרח, כפי שנצפה באיסלנד, יכול לגרום להמיסה מקומית ולגרום לג'וקמולאזלס - מצפות קרחוניות קטסטרופליות נגרמות הנגרמות על ידי שחרור פתאומי של ממאגרי מים תת-גזעיים.

אפילו באזורים פחות פעילים געשיים, וריאציות בשפעת חום גיאותרמית אם בסיס הקרח נשאר קפוא או tharied. Elevated חום זרימה יכול לקדם התכה בלסאל, לשפשף את המיטה ולהגדיל את מהירות הקרח. באנטארקטיקה, אזורים של פלוקס גיאותרמית גבוהה בקנה אחד עם אזורים, לתרום לפיתוח אגמים תת-גזעיים ומשפיעים על יציבות קרח.

משובים קשורים: הממשק בין תהליכים פיזיים וגיאולוגיים

מנגנונים חיוביים ושליליים של מכונאי קרח Sheet Dynamics

התהליכים הפיזיים והגיאולוגיים הרבים המעצבים גליונות קרח אינטראקציה באמצעות לולאות משוב שיכולים להגביר או להשתנות בינוניים על פני מספר רחב של לוחות זמנים שונים. משוב חיובי בולט אחד כרוך מים משטח להמיס את הבסיס, אשר לא רק lubricates מזחלות אבל גם מייצר חום חיכוך, קידום התכה נוספת של בזיליקה.זה משופרת זו מאיצה את זרימת הקרח, אשר יכול להגדיל את זרימת קרח, אשר יכול לנפץ שטף מים היתוך, פוטנציאל מוביל במהירות כדי להאיץ את הקרח במהירות.

על לוחות זמנים גיאולוגיים, שחיקה קרח עמיקה עמקים וגזרות, אשר מתאגדת על זרימת קרח ומקדם שחיקה נוספת - מחזור של מאגרי-עצמי שמעצב נופים דרמטיים של קרח. להיפך, הואוסטטי פועל כפידבק שלילי: כמו הקרום מעלה לאחר נסיגה קרח, מדרונות, אשר יכול להאט את זרימת הקרח ואת שולי הקרח, ובכך לשנות תגובות מתפתלות כדי לקרח.

ארגון מחדש של אקלים העבר: תובנות מקרח קורי ורשומות גיאולוגיות

קביעת ההיסטוריה של גליונות קרח מסתמכת על שילוב ראיות פיזיות וגיאולוגיות. ליבות קרח התמחרו עמוק לתוך גליונות קרח לשמר בועות אוויר לכודות שיאדות גזים אטמוספריים עתיקים, כולל גזים כגון פחמן דו-חמצני ומתאן.הרכב האוטופי של הקרח עצמו מספק פרוקסים לטמפרטורות קודמות.רשומות אלה מהפכה ההבנה שלנו של מחזורי קרח-קרח ושינויים פתאומיים.

השלמת נתונים הליבה קרח, רשומות גיאולוגיות מסלע תת-קרח ופקדות סינדימנט לחשוף תקופות כאשר גליונות קרח נסוגו או מתקדם. אקסטקטורת, כגון ניתוח חלקיקים נוקגני, לקבוע כמה משטחים סלעיים ארוכים היו ללא קרח, מתן קווי זמן עבור תנודות קרח. ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

מעקב מודרני ופרויקטים עתידיים של שינוי קרח

מאז שנות ה-90, טכנולוגיות לוויין שינו את היכולת שלנו לפקח על גליונות קרח במשרה מלאה.מכשירים כמו ICESat ו- ICESat-2 של נאס"א, כמו גם את CryoSat-2 של ESA, להשתמש בלייזר ו מכ"ם אל-זמן כדי לעקוב אחר שינויים בגובה פני הקרח ונפח עם דיוק חסר תקדים.

תצפיות אלה חושפות אובדן המוני מגרינלנד ואנטארקטיקה, המונע על ידי התכה מוגברת של פני השטח, פריקה קרח דינמי, מדף קרח מונחה על ידי האוקיינוס העולה הם תחת מדפים קרח, מערער אותם וזרז זרימת קרחונים.בינתיים, התחממות אטמוספרית מגבירה את פני השטח ואת ההפוגה.

מודלים אקלים המשלבים תהליכים פיזיים וגיאולוגיים אלה מצביעים על כך שהתחממות מתמשכת תוביל לנסיגת קרח נוספת ולתרום באופן משמעותי לעלייה ברמת הים העולמית במאות הקרובות.

משאבים חיצוניים לקריאה נוספת

עבור הקוראים המעוניינים לחקור נושאים אלה לעומק גדול יותר, המשאבים הבאים מספקים מידע סמכותי ועודכן על מדע גיליון הקרח ותהליכים קשורים:

  • [ה] [ה]: [ה] שינוי האקלים של נאס"א: [ה], [ה], [ה], [ה]], [ה], [ה]], [ה]]], [ה], [ה], [ה], [ה] עיין] בעיון רב של מחקר ותצפיות לוויין של גרינלנד ו[[ה[[ה[[1924]],]], [[ה[[1924]],]],]],]], [[ה[[1924]],]], [[ה[[1924]], [[ה[[1924]],]],]], [[ה[[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]
  • (FLT:0) National Snow and Ice Data Center (NSIDC): עובדות מהירות על Ice SheetsFLT:1 - משאב חינוכי המסביר תהליכי גיליון קרח, נתונים והשפעות.
  • [01:0] ‭ ‬ה‭ ‬ה‭ ‬ה‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭ ‬‭

המונחים: key Processes Shaping Ice Sheets

גליונות קרח מעוצבים על ידי יחסי תערובת דינמיים של תהליכים פיזיים - כולל שלג, קומפקטיות אש, זרימת קרח, משטח התכה, ו calving - ותהליכים גיאולוגיים כגון שחיקה, תחבורה, התאמה אקסיטוטית, חימום גיאותרמית. תהליכים אלה קשורים באופן מורכב, יצירת לולאות משוב המשפיעות על יציבות גיליון הקרח ואבולוציה על מגוון רחב של טמפרטורות וקשקשים מרחביים כמו תשובות אקלים חיוני עבור מערכות אקלים גלובליות, מאיץ.