קרחונים כמדדים של התחממות גלובלית: תובנות מדעיות ותחזיות

התפקיד המדעי של הקרחון ב Climate Monitoring

הקרחונים הם בין האינדיקטורים הרגישים ביותר של שינוי האקלים על פני כדור הארץ.המונים הגדולים והמתמשכים האלה מגיבים ישירות לשינויים בטמפרטורה ובמשקעים, מה שהופך אותם למכשירים טבעיים למדידת התחממות כדור הארץ.בניגוד לפרוקסיות אחרות, הקרחונים מציעים גלויים, עדות מדידה של שינוי שניתן לעקוב אחר פני עשורים ומדענים מסתמכים על מדידות של איזון המוני – ההבדל בין הצטברות מנפילה ואובדן מפני התחממות וירידה במהירות, כאשר הם מאבדים את הקרחונים, מאשר עלייה של כמה עשורים, מאשר התחממות כדור הארץ, מאשר התחממות כדור הארץ, כאשר הם נמצאים במהירות, מאשר התחממות כדור הארץ, מאשר התחממות קיצונית, כאשר הם נמצאים בטמפרטורות גבוהות יותר מאשר התחממות כדור הארץ, מאשר התחממות כדור הארץ, כאשר הם נמצאים בטמפרטורות קיצוניות, מאשר כמה מאות שנים.

קרחונים משמשים גם כארכיונים של תנאי אקלים קודמים.השלאות קרח שנקטו מקרחונים וגליונות קרח מכילים בועות אוויר לכודות המחשוף את הרכב האטמוספרי, טמפרטורה וריכוזי גזי החממה.הרשומות האלה משתרעות אחורה מאות אלפי שנים, ומאפשרות למדענים לקשור את ההתחממות הנוכחית בתוך יציבות האקלים הטבעית.

מגמות תצפית בקרחונים Mass Balance ברחבי העולם

רשתות ניטור קרחונים גלובליות, המתואמות ארגונים כגון שירות ניטור הקרחונים העולמי (WGMS), עוקבות אחר שינויים באלפי קרחונים ברחבי היבשות למעט אוסטרליה, הנתונים מראים דפוס ברור: קרחונים מאבדים מסה בקצב מצטבר בין 2000 ל-2019 קרחונים מחוץ לגרינלנד וקרחונים באנטארקטיקה ירד בממוצע של 267 מיליארד טון של קרח בשנה, ומהווים כ 21% מהעלייה בים שנצפו בירידה משמעותית מאז הקרחונים בטמפרטורות, מאז הטמפרטורות לא הראו ירידה משמעותית.

האזורית, התבנית עקבית אך משתנה בגודל של הקרחון בהרי האלפים האירופיים איבדו יותר ממחצית נפחם מאז 1850, וקרחונים קטנים רבים צפויים להיעלם לחלוטין בתוך העשורים הבאים.בטרופיים, קרחונים על הר קילימנג'רו, האנדים, ופפואה ניו-טנאנסי חוו נסיגה דרמטית, עם כמה אגמים נעלמים לחלוטין.

אחד הממצאים המטרידים ביותר הוא כי קרחונים באסיה הגבוהה - הינד קוש, קראקושם, ההימלאיה - חווים התכה מואצת לאחר תקופה של יציבות יחסית בכמה תת-אזורים.קרחונים אלה הם מקור נהרות גדולים התומכים במיליארדי אנשים.הנסיגה המהירה שלהם מהווה איום ישיר על ביטחון מים, חקלאות, ייצור אנרגיה ברחבי דרום אסיה וסין.

נהגי ענק של Glacier Retreat

טמפרטורה ואווירה

הטמפרטורה הגלובלית עלתה על ידי בערך 1.1 מעלות צלזיוס מאז רמות קדם-תעשייתיות, ואזורים בעלי יכולת גבוהה וגבוהים מתחממים מהר יותר מהממוצע העולמי.תופעה זו, המכונה הגדלת הקוטב, גורמת לקרחונים לחוות עלייה של טמפרטורות של 2C או יותר, אפילו כאשר הממוצעים הגלובליים הם נמוך יותר.

היחסים בין הטמפרטורה לבין מאזן המוני של הקרחון אינם ליניאריים.עלייה בטמפרטורות קטנות יכולה לייצר השפעות התכה גדולות באופן לא פרופורציונלי, במיוחד באזורים שבהם הקרחונים כבר נמצאים ליד הגבולות הקליליים שלהם.לא לינאריות זו הופכת את הקרחונים רגישים במיוחד להתחממות מתמשכת, וגורמת לכך שגם הפחתה של גזי חממה צנועה יכולה להאט, אך לא בהכרח לעצור, נסיגה מתמשכת בתחומים רבים.

שינויים ב-Precipitation and Snowfall

בעוד הטמפרטורה היא הנהג הדומיננטי, שינויים בדפוסי המשקעים גם ממלאים תפקיד קריטי בבריאות הקרחונים.אזורים רבים מקרחונים מסתמכים על שלג החורף לצבור קרח וקיץ ממסתים.שינוי האקלים הוא שינוי משטרי משקעים בדרכים מורכבות: אזורים מסוימים מקבלים יותר משקעים, אבל חלק גדל נופל כמו גשם ולא שלג לשעבר לא תורם לרווח המוני; במקום זאת, הוא יכול להאיץ על ידי חום ולהפחית את פני השטח התחתון לתוך משטחים מקרח, כדי להתפוררות, מקרח אחד, הוא יכול להדוף את פני השטח הקדמי לתוך משטח אחד, לפני גשם יציב.

באזורים כגון צפון מערב האוקיינוס השקט ופטרגוניה, המשקעים החורףיים הגדילו חלקית את הקיץ להמיס בעוד כמה שנים, אבל המגמה ארוכת הטווח נותרה שלילית. באזורים יותר קשים, כגון האנדים הטרופיים וההמלאיה, ירידה שלג מופחתת במהלך השנים היבשות עוד יותר מחמירה את אובדן המוני.מודלים כי כמו התחממות נמשכת, שבריר המשקעים שנפלו כמו שלג תרד על פני האזורים הקרחונים, הפחתת הקרחונים העיקריים, אשר נשמרים על ידי הקרחונים, אשר נשמרים על ידי הקרחונים העיקריים שלהם.

השפעות פחמן שחור ואלבדו

פעילות אנושית פולטת לא רק גזי חממה, אלא גם אווירוסולים ובודדים שיכולים להאיץ את הקרחונים להמיסת פחמן שחור - המיוצר על ידי התלקחות לא שלמה של דלקים מאובנים, biomass Burning, ומנועי דיזל - פיקדונות על משטחים הקרחון וחושך את הקרח.זה מקטין את פני השטח albedo, כלומר הקרח סופג יותר קרינה סולארית והיתוך מהר יותר.

בדומה, אבק ושקע מפעילות חקלאית, בנייה ושריפות ניתן להעביר מרחקים ארוכים וליישב על משטחים של קרחונים.ההשפעה המצטברת של חלקיקים אלה של חלקיקים מובלעים אור היא צמצום עצום במשקף משטח, שיפור שיעורי ההיתוך ב -10% עד 30% באזורים מסוימים. הפחתה של פליטות פחמן שחורות ממכוניות, מבשלים, ומקורות תעשייתיים מייצגים דרך מהירה יחסית לקרח, מאז ימי הקרחונים אלה בלבד, בניגוד לפחמן שבועות דו חמצני, אשר נותרו רק לפחמי פחמן שחור, אשר נותרו רק למשך שבועות.

לימודי מקרה אזורי

ההימלאיה והקוטב השלישי

אזור הינד Kush-Himalayan מכיל את הריכוז הגדול ביותר של קרח קרחונים מחוץ לאזורים הקוטביים, להרוויח את הכינוי "קוטב שלישי" קרחונים אלה להאכיל נהרות גדולים כולל הגנגים, Indus, ברהמסה, Yangtze, ומקונג, תמיכה מעל 1.5 מיליארד אנשים עם מים מואצים לשתייה, השקיה, כוח הידרואלקטרי ותצפיות שדה מראים כי הקרחונים כבר בממוצע של כ-0.

ההשלכות של אובדן הקרחון המתמשך באזור זה חמורות בתחילה, מים נמסים מוגברים עלולים לגרום להתפרצות באגםים מבולגים וקרחונים - אירועים קטסטרופליים שבהם סכרים לא יציבים נכשלים ושחררו כמויות עצומות של מים במורד ההר.בטווח הארוך יותר, שכן נפחי קרחונים מתכווץ, זרימת הנהר יבש-עונתיים-הים-עשרים של 1-עשרים-עשרים-עשרים-עשרים-עשרים-עשרים-עשרים-עשרים-עשרים-עשרים-עשרים-עשרים-עשרים-עשרים-עשרים-עשרים-עשרים-עשרים-עשרים-עשרים-עשרים-עשרים-עשרים-עשרים-עשרים-עשרים-עשרים-עשרים-עשרים-עשרים-עשרים-עשרים של מקורות הקרחונים, יפחתו-עשרים-עשרים-עשרים-עשרים-עשרים-עשרים-עשרים-עשרים-עשרים-עשרים-עשרים-עשרים-עשרים-עשרים-עשרים-עשרים-עשרים-עשרים-עשרים-עשרים-עשר, יפחתו-עשר, יפחתו-

הקרחון האנדים

בדרום אמריקה, קרחונים טרופיים קיימים בעיקר בהרי האנדים, עם ריכוזים מרכזיים בקולומביה, אקוודור, פרו, בוליביה וצ'ילה.קרחונים אלה רגישים במיוחד כי הם קיימים באזור אקלים צר שבו טמפרטורות מרחפות ליד נקודת הקפאה של השנה.אפילו עלייה קטנה בטמפרטורה יכולה לגרום להם לחצות את הסף מצטברות לשפל.

הקרחון באנדים מספקים מקור קריטי למים במהלך העונה היבשה, במיוחד עבור ערים בעלות ערך גבוה כגון לה פז, קיטו, ולימה. בעוד הקרחונים האלה ממשיכים לסגת, זמינות המים העונה יבשה הופכת להיות יותר ויותר לא בטוחה. הקטנת הקרחונים גם משפיעה על ייצור חשמל הידרואלקטרי, אשר מדינות רבות ותיימות תלויות באובדן הקרחונים האלה הוא לא רק דאגה סביבתית אלא גם איום ישיר על יציבות כלכלית אנושית.

הארקטי וגרינלנד

הארקטי מכיל כמה מהמערכות הגדולות והמשתנה ביותר על פני כדור הארץ, כולל הקרחונים הגרינלנדיים ואלפי קרחונים קטנים יותר בארצ'יפאגו הארקטי הקנדי, סגלגלבראד, והאנטארקטיקה הרוסית של הקרח הגרינלנד לבדה מחזיקה מספיק מים קפואים כדי להעלות את רמות הים העולמיות בכ-7 מטרים, מדידות לוויין מראות כי גרינלנד מפסידה קרח בקצב מאיץ, מ-50 מיליארד טון בשנה, לעומת 250 מיליארד טון, לעומת גרינלנד, לעומת 250 מיליארד טון, לעומת קרחונים ב גרינלנד.

התחממות הקוטבית מתרחשת בערך שלוש פעמים הממוצע העולמי עקב מנגנוני משוב כגון אובדן קרח ים, אשר חושף מים ים כהה יותר סופגים קרינה סולארית יותר, התחממות נוספת האזור.הגברה זו מאיצה את הקרחונים מתמסים וגם מטילים permafrost, אשר משחרר גזי חממה נוספים.שילוב של התחממות מהירה, משוב אלחו, ושינויים באטמוספירה הופכת את המעגל הקריטי להבנת האזור הבא של אובדן קרחונים של הקרחונים.

השפעות על אובדן הקרחון

Sea Level Rise תרומות

הקרחון ממיס מי נכנס לאוקיינוסים הוא אחד התורמים הגדולים ביותר לעליית פני הים העכשווית. בין 2000 ל-2019 אובדן המוני הקרחון (לא כולל גליונות הקרח הגרינלנד והאנטארקטיקה) תרם כ-1.5 מ"מ בשנה לעליה ברמת הים העולמית.כאשר תרומות מגלי הקרח הגרינלנד והאנטארקטיים כלולים, סך הכל עולה ל-3.6 מ"מ בשנה.

עליית פני הים בעתיד תלויה במידה רבה בתרחישים פליטה.תחת מסלול פליטות גבוה, עלייה של ים כוללת ב 2100 יכולה להגיע 1 מטר או יותר, עם קרחונים וקרח מסכת את הנתח הדומיננטי. אפילו תחת הפחתה מתונה של פליטות, כמה תואר של קרחונים מתמשכת הוא בלתי נמנע בשל האינטרטי שנבנה לתוך מערכת האקלים.

ביטוח מים ושינויים הידרולוגיים

הקרחונים פועלים כמאגרי מים טבעיים, לאחסון משקעים כקרח במהלך עונות קרות ושחרורו במהלך תקופות חמות ויבשות.אפקט השחיקה הזה חשוב במיוחד באזורים עם תבניות משקעים עונתיות חזקות, כגון אמנסטי-אסיה העצמאית ומחצית דרום אמריקה.כקרחונים מתכווץ, יכולתם להסדיר אספקת מים מופחתת בתחילה, מים מוגברים יכולים להגדיל את זרימת הנהר, אבל זה "מים" הוא ואחריו נפח ארוך טווח כמו קרחונים מכווץ.

המעבר ממשטרים הידרולוגיים מקרחוניים יהיה השלכות עמוקות על החקלאות, ה הידרואלקטריק ואספקת המים המקומית. באזורים מסוימים, כגון אגן האינודוס והאנדים המרכזיים, ההפחתה בזרימה של העונה היבשה עלולה לעלות על 30-50% עד סוף המאה תחת תרחישים מתפתלים גבוהים.קהילות שמסתמךות על מי קרחונים חייבות להתאים באמצעות שיפור מים, יעילות מוגברת, מקורות מים, יישום אסטרטגיות ניהול מים וניהול מים.

מערכת אקולוגית ותגובה מסוכנת

הנסיגה של הקרחון יוצרת נופים חדשים, כולל אגמים פרו-גזעיים, חשופים סלע, והתרחבות אזורים מעובדים. בעוד כמה מינים עשויים ליהנות מבתי גידול חדשים זמינים, אורגניזמים קרים רבים מתמודדים עם לחץ גובר כמו החוזה שלהם בתי הגידול שלהם.מערכות אקולוגיות זרם אשר ניזונים על ידי מי קרחונים עוברים שינויים בטמפרטורה, זעזועים ומשטרים מזינים, המשפיעים על מגוון ביולוגי נמוך.

שיטפוןי האגם של ג'לוני מהווים את אחד הסיכונים המיידיים והמסוכנים ביותר הקשורים לנסיגת הקרחון.Asקרחונים נמסים, הם משאירים מאחורי האגמים הלא יציבים המורעבים שיכולים להיכשל עם אזהרה מועטה, שחרור שיטפונות קטסטרופליים.אירועים אלה גרמו לאלפים הרוגים ומילולי דולרים של דולרים לנזק בהמלאיה, האנדים, אלסקה ומערכת האזהרה המוקדמת מפותחים באזורים רבים, אך הסיכון להגדלת האגמים הקיימים.

מודלים חיזויים ו- Future Scenarios

מודלים אקלים ומודלים של איזון המוני משמשים כדי לתכנן התנהגות קרחונים בעתיד תחת מסלולים פליטה שונים.מודלים אלה משלבים טמפרטורה, משקעים, קרינה סולארית ומשתנים אחרים כדי לדמות כיצד קרחונים ישתנו בתגובה לתנאי אקלים מתפתחים.התוצאות מראות באופן עקבי כי היקף וגודל של אובדן קרחונים תלוי באופן ביקורתי על שיעור פליטות גזי חממה בעתיד.

תחת תרחיש גבוה של הרשאות (RCP 8.5 או SSP5-8.5), קרחונים נמוכים ובינוניים לטווח בינוני צפויים לאבד 80% או יותר מהנפח הנוכחי שלהם עד 2100.קרחונים בהרי האלפים, הטרופיים, והאנדים הם פגיעים במיוחד.1 אפילו תחת תרחיש מנטימי מתון (RCP 4.5 או SSP2-4.5), הפסדים משמעותיים משום שהאקלים כבר יכול להיות די נמוך מ- 2.6 עד כה, אפילו 1 עד להפחתה משמעותית.

אי-וודאויות המודל נותרו, במיוחד לגבי התגובה של קרחונים ארוכי טווח בגרינלנד ובאנטארקטיקה, ההשפעה של פחמן שחור ואבק, והפוטנציאל של חוסר יציבות בקרח פתאומי, אך המסלול הכולל ברור: המשך ההתחממות יגרום לאובדן הקרחונים מתמשך, עם השפעות חמורות על רמת הים, משאבי מים ומערכות אקולוגיות.

תוצאות חיפוש > Unsquities and Research Frontiers

בעוד המגמות הרחבות בנסיגת הקרחונים מבוססות היטב, אי-וודאויות מדעיות משמעותיות נותרו.אזור מפתח אחד הוא התגובה של גליונות הקרח הקוטב, במיוחד ה- Westאנטארקטית הקרח, המכילה מספיק קרח כדי להעלות את רמות הים בכמה מטרים והוא פגיע לאי-יציבות הקרח הימית. סובייקונית, זרמי האוקיינוס, וממד הקרח מציגים דינמיקות מורכבות שהמודלים הנוכחיים נאבקים כדי ללכוד באופן מלא.

גבול נוסף הוא ההבנה את התפקיד של כיסוי פסולת גזעית. קרחונים רבים, במיוחד בהמלאיה והאנדים, מכוסים חלקית על ידי פסולת סלע, אשר יכול לבודד את הקרח הבסיסי ואת ההמיסה איטית. עם זאת, כיסוי פסולת דק יכול גם לשפר את ההיתוך על ידי הגדלת ספיגת חום.

תרומת הקרחון להעלאת פני הים נותרה גם תחום של חקירה פעילה.שיפור משימות לוויין, כגון ICESat-2 של נאס"א ו- CryoSat-2 של סוכנות החלל האירופית, מספקים נתונים מדויקים יותר ויותר לשינוי המוני.תצפיות אלה עוזרות לחדד את התחזיות של המודלים ולהקטין את אי הוודאות לגבי התזמון וההיקף של התרומות עתידיות.שילוב של מדידות שדה, חישה מרחוק, ומודל מתקדם במהירות, אך דרושה מענה נוסף להתחממות מלאה בעולם.

מסלול הסתגלות והתאמה

הקטנת פליטות גזי החממה נותרה הדרך הישירה והבסיסית ביותר להאט את אובדן הקרחונים ואת השפעותיה. כי קרחונים מגיבים להתחממות המצטברת, אפילו הפחתה קטנה בשיעורי הפליטה יכולה להפחית משמעותית את שיעור הנסיגה לטווח הארוך. פחמן דו חמצני נשאר באווירה במשך מאות שנים, כך שפחתות פליטות לטווח קצר חיוניות לצמצום ההתחממות הכוללת שתנסה.

לצד הפחתה, הסתגלות היא הכרחית כדי להתמודד עם ההשפעות שכבר התרחשו ואלה שאינם נמנעים כיום. תשתיות אחסון מים, כגון מאגרים ונוהל תשלום מחדש של אקוויפר, יכולים לעזור לטבול נגד שינויים בזרימה עונתית.שיפור ניטור סיכונים ומערכות התראה מוקדמת עבור קרחונים האגם מצפות יכול להפחית סיכונים לאוכלוסיות זרם.

באזורים מסוימים, פתרונות הנדסיים כגון קרחונים מלאכותיים וגביע קרח נבדקו לאחסון מים בצורה מוצקה במהלך החורף לשימוש בעונת יבשה, בעוד שההתערבות המקומית יכולה לספק הטבות בקנה מידה קטן, הם לא יכולים להחליף את יכולת האחסון של קרחונים טבעיים. בסופו של דבר, האסטרטגיה היעילה ביותר לשימור קרחונים והגבלת ההשפעות השליליות שלהם היא אגרסיבית, מיידית, מתמשכת בפליטת גזי החממה העולמית, בשילוב עם אמצעים פגיעים ביותר עבור קהילות פגיעות ביותר.

הקרחונים אינם רק נופים קפואים; הם אינדיקטורים דינמיים של האקלים המשתנה של כדור הארץ, ואת הנסיגה שלהם שולח אות בלתי נסלח.הראיות המדעיות חד משמעיות: התחממות הנגרמת על ידי אדם היא המניעה אובדן קרחונים בשיעורים אשר מאיצים וימשיכו במשך עשרות שנים.הבחירות שנעשו כעת יקבעו האם הדורות הבאים יורשו עולם עם כמה קרחונים עדיין נוכחים או אחד שבו מאגרים קפואים אלה של מים מתוקים ובאופן נרחב הם קרחונים, הם קרחונים, אשר עומדים על פני קרחונים, אשר נמצאים, והם נמצאים עם קרחונים, אשר במידה רבה, עם קרחונים, אשר נמצאים, והם נמצאים, עם קרחונים, אשר במידה רבה, אשר הם קרחונים, אשר נמצאים, אשר הם קרחונים, עם קרחונים, עם קרחונים, עם קרחונים, עם קרחונים, יש צורך, עם קרחונים, עם קרחונים, אשר במידה רבה, עם קרחונים, עם קרחונים, אשר במידה רבה, עם קרחונים, עם קרחונים, עם קרחונים, עם קרחונים, יש צורך, עם קרחונים, יש צורך, אשר במידה רבה, יש צורך, אשר במידה רבה, אשר יש צורך, אשר הם, אשר יש צורך, אשר יש צורך, יש צורך, אשר יש צורך, אשר יש