AntarcticGlaciers.org

Пояснення науки про антарктичні льодовики

На цій сторінці я спробував пояснити та виправити деякі поширені помилки щодо льодовиків, які часто дотримуються студенти.

На льодовиках ніщо не живе

Льодовики можуть здаватися неживими, але насправді вони є багатою біологічною точкою. Льодовики - це запилені місця, і цей пил пов’язаний з багатим і різноманітним життям мікробів. Цей пил називається «кріоконіт», і це суміш пилу, шматочків гірських порід і мікробів.

Пил продувається на поверхню льодовика з різних джерел (попіл, пісок, кіптява від пожеж, що відкладаються під дощем чи снігопадом) і переміщується талою водою по поверхні льодовика. Льодовики насправді є великими накопичувачами вуглецю, і вони повинні бути включені до вуглецевого бюджету Землі.

Кріоконіт також важливий, оскільки він скріплює пил з поверхнею льодовика, затемнюючи льодовик. Темні льодовики поглинають більше енергії сонця і швидше тануть, тому мікробний бюджет льодовика важливий для його масового балансу.

Кріоконіт часто накопичується в кріоконітових отворах. Це пов’язано з тим, що темна речовина поглинає більше випромінювання і тане донизу швидше, ніж навколишній білий чистий лід.

Докладніше про це читайте у цій статті C3W та на Glaciers Online (і тут).

Льодовики білі

Льодовики - всілякі кольори. Здалеку вони часто виглядають білими. Близько до них вони можуть бути білими, синіми, сірими, червоними, зеленими або навіть чорними!

Сині кристали льоду в льодовиковому льоду. Сніг повільно стискається, поки не утворює блакитних кристалів льоду. Фото: Ян Ей

Льодовиковий лід часто блакитний. Коли сніг випадає на льодовики, він утворює шари. Старіший сніг стискається під вагою нового снігу поверх нього. Це називається firn. Поступово все більше снігу випадає на верхівку цієї фірни, стискаючи її далі. Врешті це стає льодовиковим льодом.

Кристал змінюється, а лід льодовиків, як правило, кристально чистий. Заломлювальні властивості цього кристала роблять його синім.

Водоростями льодовики можуть бути підфарбовані в червоний або зелений колір, а виявлення зеленого айсберга - чудовий час для дослідницьких кораблів у полярних регіонах. Навпаки, гірські породи можуть падати на поверхню льодовика, роблячи його чорним або темно-коричневим.

Дивіться це чудове відео Аллена Поупа, щоб побачити більше кольорів льодовиків!

Льодовики, які ні наступають, ні віддаляються, нерухомі

Морда льодовика може бути нерухомою, але сам лід - ні. Кінець льодовика нерухомий, коли скупчення (сніг) у верхній частині льодовика дорівнює абляції (таненню) внизу льодовика.

Оскільки вершина льодовика не стає все товщі і товщі, а дно льодовика не зникає, відбувається перенесення маси з верхньої частини льодовика на дно. Коли льодовик знаходиться в такій рівновазі, він все одно стікає вниз під силою тяжіння.

Якщо накопичення у верхній частині льодовика перевищує абляцію внизу, льодовик буде просуватися і, можливо, прискоритися. Якщо абляція (танення) більша за накопичення, то льодовик зменшиться. Якщо накопичення = абляція, то баланс маси льодовика знаходиться в рівновазі.

Відступаючі льодовики течуть назад.

Льодовик - це купа льоду, і він завжди буде текти вниз під дією сили тяжіння. Якщо на морді розтане більше льоду, ніж поповниться вгорі снігопадом, тоді льодовик відступить або зменшиться - він все одно буде текти вниз, але положення морди рухається назад.

Я схильний уникати використання "відступу", оскільки це має ці конотації льоду, що тече назад. Якщо ви сумніваєтеся, пам’ятайте, що армії відступають (обертаються і тікають), але лінії волосся відступають (волосся постійно ростуть, але випадають спереду).

Піднімаються айсберги, крижані шельфи, морський лід і рівень моря.

Часто виникає плутанина щодо різниці між цими крижаними рисами. Айсберги - це шматочки льодовика (льодовик припливної води, що закінчується океаном), що впав у море або озеро і відплив. Цей процес називається отеленням. Більша частина абляції (втрати льоду) льодовиків припливних вод відбувається шляхом отелення айсбергу.

Айсберги Тому вони виготовляються з прісної води і роблять чудові кубики льоду для ваших джин-тоніків. Айсберги вже плавають, тому, коли вони тануть, вони не призводять до підвищення рівня моря. Однак, якщо льодовик припливної води почне телити більше айсбергів і передавати більше льоду, який раніше був на землі, в океан, то це призведе до підвищення рівня моря. Зверніть увагу на брудний лід в айсберзі на фотографії нижче.

Морський лід є заморожена морська вода і солона. Море в полярних регіонах, таких як Північний Льодовитий океан та навколо Антарктичного континенту, щороку замерзає в полярну зиму. Морський лід плаває, і коли він тане, це не сприяє підвищенню рівня моря.

Льодові полички є плавучі частини льодовиків. Навколо Антарктиди є кілька дуже великих льодових шельфів, і їх живить велика кількість льодовиків. Іноді вони накопичують більше льоду біля своєї основи, замерзаючи на них морську воду, що може призвести до того, що морські організми іноді виявляються на поверхні льодовикового шельфу! Подивіться наші фотографії крижаного шельфу Мак-Мердо.

Крижані полиці плавають, і коли вони тануть або отелюють великі айсберги, вони безпосередньо не призводять до підвищення рівня моря. Однак крижані полиці важливі, оскільки вони стримують льодовики на суші. Коли вони різко руйнуються, як це робили кілька людей навколо Антарктичного півострова, льодовики швидше течуть і передають більше льоду в море, в результаті чого рівень моря піднімається.

Ви можете переглянути цю сторінку в NSIDC, щоб отримати докладнішу інформацію про льодові полиці.

Льодовики - це бульдозери

Інша поширена помилка полягає в тому, що льодовики розмиваються, штовхаючи скелі. Насправді вага льоду вище викликає танення під тиском (лід займає більший об’єм, ніж вода, тому він тане під тиском). Ви можете спробувати це самостійно, зваживши сирну дріт і поклавши її над кубиком льоду. Він розтане через кубик льоду і замерзне над ним.

Подряпини (смуги) на валуні з пісковика

Коли льодовик зустрічає перешкоду (наприклад, валун), валун гальмує потік льодовика внутрішньою деформацією льоду. Збільшення тиску призводить до танення води навколо валуна. Вода застигає на валуні, і «зриває» його - підхоплює і виносить.

Чим грубіша основа льодовика, тим більше тиску ви плавите, і це може призвести до швидшого потоку льоду. Також льодовики стираються: вони шліфують скелі один проти одного, роблячи дрібні глини та мули. Ви не можете пити талу воду, що витікає з льодовика, оскільки вона містить усе це „кам’яне борошно”.

В результаті стирання згладжені, закруглені поверхні, а валуни, які транспортували льодовиком, як правило, ограновуються (вони мають грані або боки), закруглені кути, а іноді мають подряпини (смуги) там, де вони стикаються з іншими гірськими породами, і перетягуються один одного.

Різниця між Північним та Південним полюсами

Північний полюс знаходиться в Північному Льодовитому океані. На Північному полюсі немає землі. Однак море замерзає щороку, тож ви можете пройтись до полюса. Ступінь крижаного морського льоду змінюється щороку і зменшується протягом останніх 40-50 років.

Південний полюс знаходиться на Антарктичному континенті, в центрі великого крижаного покриву. Тут товщина льоду становить близько 3000 м, а сам полюс є рівним, безликим простором.

Обидва полюси переживають кілька місяців темряви протягом зими, але їх зима буває в різний час - Північний полюс темний з листопада по приблизно лютий, а Південний полюс темний приблизно з червня по вересень.

Пінгвіни живуть у Південній півкулі, а білі ведмеді - у Північній півкулі.

Льодовиковий період

Таблиця 1. Геологічний часовий шкала

Ми ще в льодовиковому періоді. Клімат Землі коливався багато разів за останні 2,4 мільйона років, і цей період називається четвертинним. Четвертинна епоха характеризувалася неодноразовими заледеніннями, які неодноразово ліпили і формували земну поверхню.

Зараз ми перебуваємо в голоцені, який розпочався приблизно 10 000 років тому, коли останні льодовикові покриви зникли.

Четвертичне зледеніння «крокує» завдяки передбачуваним і регулярним варіаціям орбіти Землі, з більш довгастою орбітою, що призводить до більш прохолодного літа і заледеніння.

З часу «переходу в середній плейстоцен» заледеніння відбувалися приблизно в 100 000 років. До цього менші крижані покриви коливались у 41000-річному циклі.

Клімат за останні 5 мільйонів років.

Льодовики не важливі

Полярні крижані шапки регулюють нашу глобальну циркуляцію океану, тому великі крижані покриви відіграють життєво важливу роль у нашому кліматі. Невеликі льодовики у всьому світі тануть і сприяють підвищенню рівня моря. Льодовики у всьому світі мають важливе значення як водний ресурс, який використовується для гідроенергетики, промисловості, зрошення та побутового споживання. Крижані полиці навколо Антарктиди відіграють важливу роль у регулюванні швидкості потоку льоду.

Ви можете прочитати про це більш докладно в розділі Навіщо вивчати льодовики?

Льодовики рухаються повільно

Насправді льодовики течуть з різною швидкістю, що контролюється низкою факторів, але в першу чергу їх тепловим режимом. Вони можуть бути на мокрій або холодній та сухій основі, залежно від температури льоду, базальної шорсткості та наскільки товстий льодовик.

В той час ви можете отримати охолоджуючі льодовики в умовах потепління клімату - збільшення танення призводить до витончення, і льодовик вже недостатньо товстий, щоб лід танув біля його основи. Льодовик «холодний» - він сухий біля основи, тому рухається дуже повільно і не ефективний при ерозії та транспортуванні осаду.

Однак деякі льодовики на крутих схилах у помірних регіонах можуть дійсно текти дуже швидко. Льодовик Фокс у Новій Зеландії - один з найбільш швидкоплинних долинних льодовиків у світі. Льодовик Фокс може текти до 5 метрів на добу.

Крижані потоки відповідають за більшу частину руху льоду в крижаних покривах.

Крижані потоки Антарктиди

Чисті, чисті, кришталево чисті льодовики

Льодовики захоплюють осад біля своєї основи, тому базальний лід дуже брудний (див. Айсберг вище!). Як правило, льодовиковий базальний лід має шари замерзлого піску, мулу та гальки або валунів.

По-друге, сміття може падати на поверхню льодовика зі стін долини збоку або вище. Якщо на лід падає багато сміття, це може утворити скельний льодовик.

Льодовиковий лід також може бути чистим і чистим, утворюючи великі прозорі кристали. Цей льодовиковий лід реформувався під тиском, таненням і замерзанням.

Подальше читання

Деякі типові помилки розглядаються далі в цій чудовій статті професора Майка Хембрі.

Ви також можете побачити цю публікацію, яка висвітлює помилкові уявлення в науках про Землю Франка, 2013.

Пов’язані статті

4 думки на тему “Поширені помилки щодо льодовиків”

Привіт Бетане, я думав, ти можеш оцінити цю статтю, особливо таблицю 4. Швидше, на жаль, цитати в таблиці трохи неоднозначні щодо того, чи автори спричинили або визначили перелічену помилкову думку. Незважаючи на те, що там вказані назви, я думаю, ми можемо з упевненістю припустити, що саме правильно. Автор також заявляє: «На сьогоднішній день не існує рецензованих статей журналів про помилкові уявлення льодовиків. Враховуючи нещодавню увагу, присвячену зміні клімату та її впливу на кріосферу, це видається належною годиною для проведення досліджень щодо помилок уявлень льодовиків ". Отже.

Сподіваюся, у Веллінгтоні все добре!

Ого, велике спасибі - я не бачив цього паперу. Я бачу, що нам ще багато до чого звернутися!

Мені сподобався цей пост та спасибі за посилання на чудове відео кольорів льодовика.

Один момент, який мені цікавий, - це ваше "Ми ще в льодовиковому періоді". Враховуючи нинішній рівень вуглекислого газу, найвищий з часів пліоцену, і поточний звичайний шлях, науково не є цей момент небезпечним для себе, оскільки він є помилковим?

Яку ймовірність ви б сказали, що бі-стабільний режим льодовикових періодів та коротких міжледникових періодів триватиме? Наскільки я бачу, з мого прочитання науки, спалення людством викопного палива та зміна землекористування вирішально виводить нас із льодовикового періоду, отже, розмова геологів та кліматологів про антропоцен. Здавалося б, дуже низька ймовірність наступного льодовикового періоду протягом найближчих десятків тисяч років, оскільки орбітальні зміни, що зменшують примусове сонячне випромінювання, будуть значно випереджатися тривалим збільшенням антропогенного примушування СО2.

Ви б не погодились?

Айсберги зовсім не солоні. Фізика того, як вони замерзають, очищає воду, за винятком того, де вони збирають сніг, і в свою чергу айсберги є набагато чистішою формою води, ніж льодовики. Це фактично одна з концепцій пропуску, яку я думав бачити. Льодовиковий лід між пилом, водоростями, очищенням земного дна, залишками вулканів, вулканічним попелом та сублімацією дуже брудний порівняно. Забавно, що у деяких є вода з льодовиків, яка, на їх думку, є чистою, тому що лід старший за людину. На сьогоднішній день природного забруднення набагато більше, ніж створеного людиною.

Залишити відповідь Скасувати відповідь

Цей сайт використовує Akismet для зменшення спаму. Дізнайтеся, як обробляються ваші дані коментарів.