五個能幫助你了解海冰的事實

據媒體報導,科學家監測氣候變化的一種方式是通過測量海冰范圍。海冰范圍是指在特定時間內覆蓋北冰洋的冰的面積。海冰在將陽光反射回太空、調節海洋和空氣溫度、循環海水和維持動物棲息地方面發揮著重要作用。

五個能幫助你了解海冰的事實

NASA和位於科羅拉多州博爾德的國家冰雪數據中心使用衛星來觀測海冰范圍。在過去的幾十年里,北極海冰的范圍全年都在急劇下降,特別是在夏末達到全年的最低點時。海冰在寒冷的冬季形成,當海水凍結成巨大的浮冰塊,然後在溫暖的夏季部分融化。這個周期每年都在重復。

下面有五個事實可以幫助大家更好地了解北極海冰。

1. 海冰的范圍正在減少

自1978年以來,NASA一直在跟蹤海冰的最小(通常在9月)和最大(通常在3月)范圍。雖然確切的范圍數字可能每年不同,但總體趨勢是明確的:北極地區全年都在失去海冰。

「在過去15年時間里,我們看到了最低的15個海冰最小范圍,」馬里蘭大學和NASA戈達德太空飛行中心的海冰科學家Rachel Tilling博士說道,「每年我們都在失去一個約相當於西維吉尼亞州大小的區域。」

北極海冰最小范圍現在正以每十年13.1%的速度下降。由於氣候變化引起的變暖和冰-反照率反饋循環,這一速度可能會加快。反照率效應描述了白色冰面將地球上的太陽光反射到太空的能力。將太陽能從海洋中重新引導出去並使冰下的海水更涼。當海冰融化時,顏色較深的液態水就會暴露出來進而吸收陽光。這些較熱的水然後融化了更多的冰,然後形成了冰群反照率反饋循環。

2. 海冰有助於防止大氣變暖

Tilling表示,海冰就像一張「毯子」,將海洋跟大氣隔開。除了阻擋陽光外,海冰還將現有的熱量截留在海洋中從而使其不至於使上面的空氣變暖。

Tilling表示:「冰在海洋中保持熱量的能力不僅取決於其范圍還取決於其厚度。」

每年都有一些冰在夏季融化後倖存下來。一旦冬天來臨,更多的水結冰它就會變成更厚更強的「多年冰」。第一年的冰比較薄,更有可能融化、斷裂,甚至被沖出北極。隨著每年有更多的冰融化,再生的多年冰就會減少。因此,北極海冰跟以往一樣年輕和稀薄,這使其成為一個不太有效的毯子。

3. 海冰影響著水上和水下的北極野生動物

Tilling說道:「有一個巨大的生態系統受到了海冰變化的影響。隨著海冰的減少,北極狐、北極熊和海豹等動物失去了它們的棲息地。」

在冰的表面下也有影響。

當冰晶在海水上形成時,它們在下面的海洋中留下了鹽分。這種密集的鹹水可以下沉到海洋底部。一個地方的下降的水將被其他地方的上升運動所抵消,這會導致更多的營養密集型水向表面循環。這些營養物質是微小的浮游植物所必需的,然後被魚類和動物吃掉。從藻類到虎鯨,有規律的融化-凍結循環使北極的水下生物蓬勃發展。

4. 海冰融化對海平面上升的貢獻不大

因為海冰是從它漂浮的海水中形成的,它的行為很像一杯水中的冰塊。就像那個冰塊一樣,當它融化時不會改變杯子的水位,北極的海冰融化並不會極大地改變海平面。陸地上的冰融化,如來自格陵蘭島或南極洲的冰層確實有助於海平面上升。這是因為當陸地上的冰融化時,它釋放出以前被困在陸地上的水,這增加了海洋中的水。

5. 衛星使NASA能夠監測海冰

北冰洋是一個難以進入和研究的地方。這就是為什麼NASA、NOAA、ESA和其他機構轉向太空的有利位置來收集該地區的觀察結果。Tilling表示,有兩種類型的儀器通常被用來監測海冰。

第一類是被動式微波儀器,它可以隨時間追蹤范圍。由NASA、NOAA、美國國防部和國際合作夥伴支持的衛星上的一系列這些儀器自1978年以來已經監測了北極海冰的范圍–超過40年。

Tilling表示:「被動微波儀器測量表面的微波發射。」據悉,微波發射是自然發生的,而海冰的特徵跟水的特徵不同,使科學家們能逐年對兩者進行精確定位。

第二類則是測高儀,它可用於估計海冰厚度。NASA於2018年發射的ICESat-2衛星通過雷射測量冰的高度和水的高度。利用這兩個測量值之間的已知關系,科學家可以計算出其總厚度。

為了了解更多關於海冰減少背後的故事,研究人員將繼續研究北極。

「我們的星球是這個巨大的、相互聯系的地方,大氣層在整個星球上是相連的,」Tilling說道,「北極正在迅速變化,我們甚至還不知道那里的變化將如何影響我們。我們所知道的是,它們會。」

來源:cnBeta