ארכיון תגיות Ice Sheet Mass Balance

מאזן מסה קרח מתייחס לרווח הנקי או לאובדן קרח מהגליונות העצומים המכסים את גרינלנד ואנטארקטיקה.זה מחושב על ידי השוואת הצטברות של שלג וקרח נגד הפסדים שנגרמו על ידי תהליכים כגון התכה, נשגב (מעבר קרח-לעוז), וקרחברג calving.זה קריטי להבנת הבריאות והדינמיקה של גליונות קרח אלה, אשר יחד עם מעל 99% מהשינויים המתוקים של כדור הארץ - כיצד שינוי האקלים חיוני לספק.

איזון מסה חיובי מציין כי גיליון קרח צובר יותר מסת מאשר זה מאבד, גדל ככל הנראה בגודל. verse, מאזן המוני שלילי אותות כי גיליון הקרח מתכווץ, תורם מים טריים לאוקיינוס והעלאת רמות הים הגלובליות. כי גליונות הקרח גרינלנד ואנטארקטיקה מכילים מספיק קרח כדי להעלות את רמות הים על ידי כ 65 מטרים אם נמס לחלוטין, אפילו שינויים קטנים באיזון המסה שלהם יש השלכות עמוקות על סביבות, האוקיינוס, על סביבות, על פני האוקיינוסים, מערכות מזג האוויר הנוכחי, מערכות מזג האוויר, על פני כדור הארץ, ועל מזג האוויר הנוכחי.

כיצד קרח שט מיסקן נמדד

איזון מסה קרח מחריף הוא משימה מורכבת הדורשת טכנולוגיה מתקדמת וגישות רב תחומיות. מדענים משלבים תצפיות לוויין, סקרים באוויר, ומדידות מבוססות קרקע כדי לעקוב אחר שינויים בנפח הקרח ובמסה לאורך זמן.

משימות לוויין חשובות כוללות את ה-FLT:0 (Gravity Recovery and Climate Experiment) ו-GRACE (GRACE) 1Fillo:1 ויורשו, FLT:2GRACE-FOFLT:3, אשר מזהה וריאציות בשדה הכבידה של כדור הארץ הנגרמת על ידי העברת מסה קרח.

כלי חיוני נוסף הוא ה- 0 (FLT:0)Ice, Cloud, and Land Elevation Satellite (ICESat)Build (ICEFLT:1 והמשך ה-FLT:2ICESat-2IRLT:3), אשר משתמש בלייזר אל-זמן כדי למדוד שינויים בגובה פני הקרח.

בנוסף, אינטרפרומטריה של מכ"ם סינתטי (FLT:0Inreaveerph:1) עוקב אחר מהירות זרימת קרח ושינויים קו הקרקע על ידי זיהוי תנועות פני השטח עם דיוק גבוה. תחנות מזג אוויר אוטומטית המבוססות על הקרקע לספק נתונים אקלים מקומי, שיפור נוסף של הערכות מסה.

מכיוון שלכל שיטה יש מגבלות – כגון שינוי ברזולוציה מרחבית או רגישות לשינויים על פני השטח – שילוב מספר רב של נתונים מניב את ההערכות המדויקות והחזקות ביותר.

למידע מפורט על ניטור לווייני, בקר בעמוד ה-FLT:0 NASA Ice Sheets Vital SignsFLT:1.

שיטת Input-Output

שיטת קלט- ⁇ היא גישה הליבה לחישוב איזון המוני.זה משווה את הקלטים, בעיקר הצטברות שלג, נגד פלטים כגון משטח התכה של מהפך, נשגב, וקרחברג calving.מודלים אקלים אזוריים מעריכים שלג ושיעורי ההיתוך, בעוד שדימויים לוויין וצילום אווירי עוזרים לכמת את שחרור הקרח לתוך האוקיינוס.

שילוב של הערכות אלה עם נתונים gravimetric מלווינים GRACE מאפשר לחוקרים לממצאים חוצה-הכלליים וליצור תקציבים מסה מדויקים לאזורים ספציפיים או לדדינים קרח שלמים.

נהגי קרח Sheet Mass Loss

אובדן מסה קרח נובע ממשחק מורכב של אנמוספרי, האוקיינוסי, ודינמיקה פנימית של קרח.הנהגים העיקריים כוללים:

  • (FLT:0)Surface נמס עקב טמפרטורות אוויר חם יותר: טמפרטורות קיץ העולה 1:1 טמפרטורות לגרום משטח נרחב להתמוסס על פני הקרח, להחשיכה את פני השטח וליצור רשתות של זרמי מים נמסים ואגמים. מלטוף מים יכול לנקז דרך crevases לבסיס גיליון הקרח, ליישב את המיטה ולהאצת זרימת קרח.
  • (ב) ,0) היתוך מונחה על פני קרח וקווי קרקעיים: 1FreaLT:1 , זרמי האוקיינוס Warmer erode צפים מדפים קרח למטה. כמו המדפים האלה דקים או התמוטטות, הקרח המוטבע מאחוריהם מאיץ את זרימתו לעבר הים, הגדלת שחרור קרח.
  • (FLT:0) דפוסי שלג מרופדים: האוויר Warmer 1 Warmer מחזיק יותר לחות, שעלולה להגדיל את השלג בתוך גיליון הקרח.
  • (FLT:0) דינמיקות ותחריט: קרחונים וזרימי קרח מנקזים את רצועת הקרח להגיב רגיש לשינויים במונחי שלהם.Return of theקרחונים הקדמי מגביר את הלחץ המניע ולעתים קרובות גורם האצה נוספת ואירועים calving.

Albedo Feedback Loop ואפקטים הגדלים שלה

לולאת משוב אלבדו היא מנגנון רב עוצמה, עצמי-מחדש המפחית את הקרח נייר התכה. שלג טרי ומשטחי קרח יש albedo גבוה, המשקפת את הקרינה הסולארית הנכנסת ביותר בחזרה לחלל ובכך שמירה על טמפרטורות משטח קרירות.עם זאת, כמו התכה מתחילה, פני השטח הופכים כהה יותר ופחות רפלקטיבי, סופג יותר אור שמש.

ספיגה מוגברת זו מעלה את הטמפרטורות פני השטח עוד יותר, שיפור ההיתוך והחשיכה של פני השטח עוד יותר – לולאה משוב חיובי.אפקט זה בולט במיוחד לאורך שולי המערב של גרינלנד והחצי האי האנטארקטי.

גורמים נוספים מגבירים את המשוב הזה.לדוגמה, אצות פיגמנטיות פורחות על פני השטח קרח בקיץ, החשיכה את הקרח.אבק וחלקיקי פחמן שחורים מדורות פרא, פליטות תעשייתיות, ומקורות מקומיים להתיישב על הקרח, עוד יותר צמצום אלבדו ועלייה בקצב ההיתוך.

כתוצאה מכך, עלייה בטמפרטורה ראשונית קטנה עלולה להוביל לאובדן המוני גדול באופן לא פרופורציונלי באזורים רגישים באמצעות תהליך משוב זה.

הבדלים אזוריים: גרינלנד לעומת אנטארקטיקה

בעוד שגליונות הקרח של גרינלנד ואנטארקטיקה מאבדים מסה בקצב מצטבר, הנהגים וההתנהגויות האזוריות של הגרינלנד משתנים באופן משמעותי.

קרח גרינלנד Sheet

גיליון הקרח של גרינלנד משתרע על כ-1.7 מיליון קילומטרים רבועים ומכיל מספיק קרח כדי להעלות את רמות הים העולמיות בכ-7.4 מטרים. אובדן המוני בגרינלנד בעיקר תוצאה של התכה על פני השטח וריצה, מושפע מאוד מטמפרטורות אוויריות עולות וחשיכה על פני השטח.

במהלך הקיץ, אגמים נרחבים של מים וזרמים על פני אזור הכריתה (אזור שבו מתרחשת אובדן קרח נטו) מים אלה יכולים לנקז במהירות דרך moulins (פירים רדיאליים) לבסיס של גיליון הקרח, תוך שהוא מבזבז את ממשק הסלע ובאופן זמני מאיץ קרח לעבר האוקיינוס.

המגזרים הדרום-מזרחיים והצפון-מערביים הם נקודות חמות לסילוק קרח לתוך האוקיינוס האטלנטי, עם קרחונים מהירים שתורמים לקרח משמעותי.אובדן המסה הממוצע של גרינלנד היה בערך 260 מיליארד טון בשנה מאז 2002, עם שיא שנים בשנת 2012 ו -2019, לציון מהירויות התכה חסרות תקדים ונחיתות.

החוקרים גם הבחינו כי עונת ההיתוך היא ארכה, עם תחילת האביב מוקדם יותר ועיכוב הקפאה בסתיו, הגדלת אובדן המוני שנתי הכולל.

קרח אנטארקטי

אנטארקטיקה מחזיקה כ-26.5 מיליון קילומטרים מעוקבים של קרח, המייצגת כ-58 מטרים מרמת הים העולמית הפוטנציאלית, בניגוד לגרינלנד, אובדן המסה של אנטארקטיקה מונע בעיקר על ידי ההיתוך באוקיינוס מתחת למדפים צפופים שמפרים את היבשת.

מדפים קרח אלה פועלים כ"טרדיס", תוך אטה בזרימת קרח מעוקל מהפנים אל האוקיינוס.כאשר מים חמים באוקיינוס מתפתלים את מתחתיו של המדפים האלה, הם דקים ויכולים לקריסה, להפחית את ההשפעה המגבילה שלהם ולהצליח בשחרור קרח.

ה- Westאנטארקטי Ice Sheet פגיע במיוחד משום שרוב המיטה שלה נמצאת מתחת לים, מה שהופך אותו רגיש לאי יציבות קרח ימית.קרחונים גדולים כמו Thwaites ו- Pine Island הקרחון חוו דקירה מהירה ונסיגה בעשורים האחרונים, מה שהופך את המניק "חלש מתחת לתחתית" של אנטארקטיקה.

מזרח אנטארקטיקה, שנחשבת יציבה בשל הפנים הקרות שלה וגובה גבוה יותר, מציגה כעת סימנים מוקדמים של אובדן קרח מוגבר בחלק מהמגזרים החוף.עם זאת, הפנים העצומים שלה נותר יציב יחסית לרגע.

למידע מפורט ומעודכן יותר של איזון המוניטרי, בקר ב-FLT:0 שלג לאומי ו- Ice Data CenterveFLT:1.

עליית רמת הים העולמית

אובדן מסה של קרח הוא כיום התורם הדומיננטי לעליה ברמת הים העולמית והשפעהו היא מאיצה.על פי הפאנל הבין-ממשלתי לשינוי האקלים (IPCC) דו"ח הערכה השישית, גליונות הקרח המשולבים תרמו כ-2.7 מ"מ בשנה לפלס הים במהלך 2010, עלייה של כ- 0.8 מ"מ בשנה בשנות ה-90.

אפילו עלייה בגבהים ים צנועה יש השפעות גדולות יותר. רמות הים הבסיס של אלבונד אומר כי גלי סערה החוף וגאות גבוהות חודרים עוד יותר באדמה, החריפה את השחיקה, הגדלת הסיכון להציף, וגורם למים מלח חדירה לתוך אקוויפר מים מתוקים.זה מאיים על מערכות אקולוגיות, שתיית מים, חקלאות ותשתיות קריטיות.

ערים גדולות ברחבי העולם כגון ניו יורק, שנחאי, מומבאי, ג'קרטה ורבים אחרים מתמודדים עם סיכונים מוגברים של הצפה ונזק מאירועי סערה תכופים וחמורים יותר.

(ב) ,0) תרומות לגבהים בים עולה ב 2100 תחת תרחישים גבוהים כוללים: אנדרט 1

  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) ⁇ :0) אנטטארקטיבית: 1 בין 0.1 ל-1.5 מ' ומעלה, תלוי במידה רבה בקצב של התמוטטות מדף הקרח וחוסר יציבות בגליון קרח ימי.
  • (FLT:0) אפקטים משותפים: FLT:1 כולל התרחבות תרמית של מי ים וקרחונים, עלייה ברמת הים העולמית הכוללת עלולה לעלות על 2 מטרים עד 2100 בתרחישים הגרועים ביותר.

לקבלת נתונים נגישים ומעודכנים על תחזיות ים, ראה את ה-FLT:0NOAA Climate.gov ים דף ים ים .

השפעות רחבות יותר על אקלים ואוקיאנוסים

מעבר להעלאת רמות הים, גליונות קרח מתמיסים יש השפעות משמעותיות על מערכות האקלים העולמיות, במיוחד זרימת האוקיינוסים.הזרקת כמויות גדולות של מים מתוקים, קרים לתוך האוקיינוס האטלנטי והאוקיינוס הדרומי עלולה לשבש זרמי האוקיינוס העיקריים שמשדירים את מזג האוויר ואת האקלים.

אחד הנוכחים הקריטיים הוא ה-FLT:0 (Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC) ראשי תיבות של AMOC)FLT:1, אשר מעביר מים חמים צפונה ומים עמוקים קרים דרומה, המשפיעים על טמפרטורות ברחבי אירופה וצפון אמריקה. אספקת מים מתוקים מגרינלנד מפחיתה את צפיפות המים הימיים, תוך שהיא עלולה להביא את ה-AMOC החלשה לחורף קריר יותר, ולפרקים, למשקעים הצפוניים, ולשינוי, למשקעים חקלאיים, ולשינוי, שינויים בגרינלנד.

באוקיינוס הדרומי, מים מתוקים מקרח אנטארקטיקה מתמיסים מים על פני השטח, משנים את מבנה הצפיפות שמניע את היווצרות של מים מתחת למים, מסה מים עמוקה וקרים שהיא נהג מרכזי של זרימת האוקיינוס העולמית.שינויים כאן משפיעים על הפצה תזונתית ומערכות אקולוגיות ימיות, המשפיעים על מינים מכוילות לווייתנים ומשפיעים על פליטת פחמן.

בנוסף, התחממות של משטחי קרח ונפיחות בטמפרטורה משתנה בין קרח לאוקיינוס פתוח יכולה לשנות את דפוסי מזג האוויר המקומיים, להגביר את רוחות החוף ולקדם את התחבורה של ההמונים אוויר חם יותר על הקרח, אשר יכול להאיץ עוד יותר את ההיתוך.

מחקר וקידום מגמות

מחקרים מדעיים אחרונים חושפים האצה מדאיגה בהפסד המוני של קרח בין 2018 ל-2022, נתונים ממשימה של GRACE-FO הצביעו על כך שגרינלנד איבדה בממוצע 274 מיליארד טון של קרח מדי שנה, עם הפסדים מרוכזים בדרום-מזרח ובצפון-מזרח.

באנטארקטיקה, קרחון האי פיין חווה מספר רב של אירועים גדולים, עם תמונות לוויין המציגות fracturing מהיר של מדף הקרח של קרחון Thwaites - אפילוטים אשר מגבירים את הסיכון של סטיות.

תהליך מיוחד הוא (FLT:0) צוק קרח צוק אי יציבות (MILAC)FLT:1, שבו צוקים קרח גבוהים בחזיתות הקרחון מתמוטטים תחת משקלם, עלול לגרום לנסיגה פתאומית ומהירה למרות שעדיין תיאורטית לאנטארקטיקה, מודלים מצביעים על כך ש-MICI יכול לגרום לתרומת ים משמעותית בסוף המאה ה-21 אם מופעלת.

החוקרים חקרו גם את האינטראקציות המורכבות בין מים להמיס לבין מיטת הקרח.בגרינלנד, מחקרים שכללו קידוחי מילימטר חשפו כי מים מתמיסים פני השטח המגיעים למיטה יכולים בתחילה לחלחל את בסיס הקרח, להאיץ את זרימת הקרחונים.בתקופות ארוכות יותר, מערכת הידרולוגית תת-קרחית מתאמת, עלולה להפחית את הדימום כניקוז הופך יעיל יותר להבנה זו חיונית לחיזוי של התנהגות קרח עתידית.

עבור סינתזה מדעית מקיפה, להתייעץ עם קבוצת העבודה של 0IPCC AR6 I Chapter 903FLT:1 על האוקיינוס, Cryosphere, ו- ים לשנות.

למה לעקוב אחר חומרת קרח

ניטור רציף ומדויק של מאזן המוני קרח הוא חיוני מסיבות מרובות:

  • (FLT:0) Improving מודלים אקלים: FLT:1) נתונים אמין על התנהגות גיליון הקרח משפר מודלים חיזוייים, אשר מודיעים על מדיניות גלובלית ואסטרטגיות הפחתה של האקלים.
  • (FLT:0) תכנון הסתגלות: FLT:1 קהילות החוף ומתכננים תשתיות תלויים בהעלאת תחזיות לקביעת אמצעי הגנה וצמצום.
  • (FLT:0) קביעת סימני אזהרה מוקדמים: FLT:1 ניטור עוזר לזהות מבשרים לשינויים פתאומיים של גיליון קרח, כגון קרחונים מהירים דקים או התמוטטות מדף קרח, המאפשרים תגובות יזום.

(ה) תוכניות בינלאומיות ולאומיות כמו נאס"א:0;0) מבצע IceBiberridgeFLT:1, סוכנות החלל האירופית של סוכנות החלל:2CryoSat-2FLT 3, ו-FLT:4Sentinel SatellitesFLT:5 לספק משאבים בלתי חוקיים עבור מאמצי ניטור מתמשכים.

בהתחשב בתפקיד הקריטי של גליונות קרח באקלים העולמי ובדינמיקה ברמת הים, השקעה מתמשכת בטכנולוגיות תצפית ומחקר מדעי נותרה עדיפות גלובלית לחזות ולצמצם את ההשפעות של כדור הארץ ההתחממות.