Википедија

Криосфера

Криосфера (од грчке речи κρύος kryos, „хладноћа”, „мраз” или „лед” и σφαῖρα sphaira, „глобус, кугла”[2]) свеобухватни је термин за оне порције Земљине површине на којима је вода у чврстој форми, укључујући морски лед, језерски лед, речни лед, снежни покривач, глечере, ледене капе, ледене плоче, и замрзнуто тло (чиме је обухваћен пермафрост). Постоји широко преклапање са хидросфером. Криосфера је интегрални део глобалног климатског система с важним везама и повратним реакцијама насталим његовим утицајем на површинску енергију и протоке влаге, облаке, падавине, хидрологију, атмосферску и океанску циркулацију. Кроз ове повратне процесе криосфера игра значајну улогу у глобалној клими и у респонсу климатског модела на глобалне промене. Израз деглацијација описује повлачење криосферних карактеристика. Криологија је проучавање криосфере.

Преглед криосфере и његних главних компоненти.[1]

Структура

уреди
 
Опсег регија под утицајем компоненти криосфере широм света, према ИПЦЦ Петом процењивачком извештају[3][4][5][6]

Замрзнута вода се налази на Земљиној површини превасходно као снежни покривач, слатководни лед у језерима и рекама, морски лед, глечери, ледене плоче, смрзнута земља и пермафрост (трајно смрзнута земља). Време задржавања воде у сваком од ових криосферних подсистема варира у великој мери. Снежни покривач и слатководни лед су у основи сезонски, а већина морског леда, осим леда на централном Арктику, траје само неколико година, ако није сезонски. Дата честица воде у глечерима, леденим плочама или земаљском леду, може остати замрзнута 10–100.000 година или дуже, а дубоки лед у деловима Источног Антарктика вероватно има старост од око милион година.

Већина светског леда је на Антарктику, углавном у леденим плочама Источног Антарктика. У погледу површинског обима, снежни и ледени део северне хемисфере чини највећу површину, која у јануару у просеку износи 23% површине хемисфере. Велики површински опсег и важне климатске улоге снега и леда, повезане са њиховим јединственим физичким својствима, указују на то да је способност посматрања и моделовања обима, дебљине и физичких својстава (зрачења и топлотних својстава) снега и леда од посебног значаја за климатска истраживања.

Постоји неколико основних физичких својстава снега и леда који модулишу размену енергије између површине и атмосфере. Најважнија својства су површинска рефлексија (албедо), способност преноса топлоте (топлотна дифузивност) и способност промене стања (латентна топлота). Ова физичка својства, заједно са храпавошћу површине, емисивношћу и диелектричним карактеристикама, имају важне импликације на посматрање снега и леда из свемира. На пример, храпавост површине често је доминантан фактор који одређује јачину повратног зрачења радара.[7] Физичка својства као што су кристална структура, густина, дужина и садржај течне воде важни су фактори који утичу на пренос топлоте и воде, и расипање микроталасне енергије.

Површинска рефлексија упадног сунчевог зрачења важна је за површинску енергетску равнотежу (енгл. surface energy balance - SEB). То је однос рефлектоване и упадне соларне радијације, који се обично назива албедо. Климатологе првенствено занима албедо интегрисан у делу краткоталасне порције електромагнетног спектра (~300 до 3500 nm), који се поклапа са главним улазом соларне енергије. Типично су вредности албеда за снегом покривене површине које се не топе високе (~80–90%), осим у случају шума. Више вредносит албеда за снег и лед узрокују нагле промене површинске рефлективности у јесен и пролеће на високим латитудама, али укупни климатски значај овог повећања просторно и временски је модулисан облачним покривачем. (Планетарни албедо углавном је одређен облачним покривачем, и малом количином укупног сунчевог зрачења примљеног на високим латитудама током зимских месеци.) Лето и јесен су доба високих просечних облачности над Арктичким океаном, те је повратни албедо повезан са великим сезонским променама у обиму морског леда. Гроисман ет ал.[8] су уочили да снежни покривач има највећи утицај на Земљину радијациону равнотежу у пролећном (април до маја) периоду када је упадно сунчево зрачење највеће у областима покривеним снегом.[8]

Термичка својства криосферних елемената такође имају важне климатске последице. Снег и лед имају много нижу топлотну дифузивност од ваздуха. Топлотна дифузивност је мера брзине којом температурни таласи могу да продру кроз неку супстанцу. Снег и лед су више редова величине мање ефикасни у погледу дифузије топлоте од ваздуха. Снежни покривач изолује површину земље, а морски лед изолује исходишни океан, чиме се раздваја интерфејс површине и атмосфере у смислу протока топлоте и влаге. Проток влаге са водене површине елиминише се чак и танком леденом слојем, док проток топлоте кроз танки лед и даље остаје значајан док лед не постигне дебљину већу од 30 до 40 cm. Међутим, чак и мала количина снега поврх леда драматично умањује топлотни проток и успорава брзину раста леда. Изолациони ефекат снега такође има велике последице на хидролошки циклус. У регионима који нису пермафростни, изолациони ефекат снега је такав да се само тло у близини површине смрзава и дубоководна дренажа остаје непрекинута.[9]

Док снег и лед делују тако да изолују површину од великих губитака енергије током зиме, они утичу и на касно загрејавање у прољеће и лето због велике количине енергије потребне за топљење леда (латентна топлота фузије, 3,34 x 105 J/kg на 0 °C). Међутим, снажна статичка стабилност атмосфере над областима обилног снега или леда тежи ограничавању непосредног ефекта хлађења на релативно плитки слој, тако да су придружене атмосферске аномалије обично краткотрајне и од локалног до регионалног обима.[10] Међутим, у неким деловима света, попут Евроазије, хлађење повезано с великим снежним наслагама и влажним пролећним земљиштем игра улогу у модулацији летње монсунске циркулације.[11] Гуцлер и Престон (1997) су недавно представили доказе за сличне повратне утицаје снежно-летње циркулације над југозападним Сједињеним Државама.[12]

Улога снежног покривача у модулацији монсуна само је један пример краткорочне криосферно-климатске повратне спреге која обухвата копнену површину и атмосферу. Из слике 1 види се да у глобалном климатском систему постоје бројне повратне спреге криосфере и климе. Оне делују у широком распону просторних и временских скала, од локалног сезонског снижења температура ваздуха до хемисферних варијација ледених плоча током временских скала од више хиљада година. Повратни механизми су често комплексни и непотпуно изучени. На пример, Curry et al. (1995.) показали су да такозвани „једноставни” повратни однос морског леда и албеда обухвата сложене интеракције талишта, дебљине леда, снежног покривача и обима морског леда.

Снег

уреди

Због блиског односа са температуром ваздуха у хемисфери, снежни покривач је важан показатељ климатских промена. Већина Земљине површине покривене снегом налази се на северној хемисфери и варира сезонски од 46,5 милиона км2 у јануару до 3,8 милиона км2 у августу.[13] Северноамерички зимски снежни покривач се повећао током 20. века,[14][15] углавном као одговор на повећање падавина.[16] Међутим, ИПЦЦ Шести извештај о процени је открио да се снежни покривач на северној хемисфери смањује од 1978. године, заједно са дубином снега.[17] Опажања палеоклиме показују да су такве промене без преседана током последњих миленијума у западној Северној Америци.[18][19][17]

Види још

уреди

Референце

уреди
  1. ^ УН Енвиронмент Программе Глобал Оутлоок фор Ице анд Сноw
  2. ^ σφαῖρα, Хенрy Георге Лидделл, Роберт Сцотт, А Греек-Енглисх Леxицон, он Персеус
  3. ^ „ИПЦЦ wебсите”. ИПЦЦ. Приступљено 27. 9. 2013. 
  4. ^ Несбит, Јефф (2013). „Сеттлед Сциенце”. 
  5. ^ „Тхреат фром глобал wарминг хеигхтенед ин латест У.Н. репорт”. Реутерс. 31. 3. 2014. Архивирано из оригинала 31. 03. 2014. г. Приступљено 31. 3. 2014. 
  6. ^ "Цлимате цханге репорт: реацтионс то тхе финал инсталмент оф тхе ИПЦЦ аналyсис" ин Тхе Гуардиан
  7. ^ Халл, D. К., 1996: Ремоте сенсинг апплицатионс то хyдрологy: имагинг радар. Хyдрологицал Сциенцес, 41, 609–624.
  8. ^ а б Гроисман, П. Yа, Т. Р. Карл, анд Р. W. Книгхт, 1994а: Обсервед импацт оф сноw цовер он тхе хеат баланце анд тхе рисе оф цонтинентал спринг температурес. Сциенце, 363, 198–200.
  9. ^ Лyнцх-Стиеглитз, M., 1994: Тхе девелопмент анд валидатион оф а симпле сноw модел фор тхе ГИСС ГЦМ. Ј. Цлимате, 7, 1842–1855.
  10. ^ Цохен, Ј., анд D. Ринд, 1991: Тхе еффецт оф сноw цовер он тхе цлимате. Ј. Цлимате, 4, 689–706.
  11. ^ Вернекар, А. D., Ј. Зхоу, анд Ј. Схукла, 1995: Тхе еффецт оф Еурасиан сноw цовер он тхе Индиан монсоон. Ј. Цлимате, 8, 248–266.
  12. ^ Гутзлер, Давид С.; Престон, Јессица W. (1. 9. 1997). „Евиденце фор а релатионсхип бетwеен спринг сноw цовер ин Нортх Америца анд суммер раинфалл ин Неw Меxицо”. Геопхyсицал Ресеарцх Леттерс (на језику: енглески). 24 (17): 2207—2210. ИССН 1944-8007. дои:10.1029/97гл02099. 
  13. ^ Робинсон, D. А., К. Ф. Деwеy, анд Р. Р. Хеим, 1993: Глобал сноw цовер мониторинг: ан упдате. Булл. Амер. Метеорол. Соц., 74, 1689–1696.
  14. ^ Броwн, Росс D.; Гоодисон, Баррy Е.; Броwн, Росс D.; Гоодисон, Баррy Е. (1996-06-01). „Интераннуал Вариабилитy ин Рецонструцтед Цанадиан Сноw Цовер, 1915–1992”. Јоурнал оф Цлимате (на језику: енглески). 9 (6): 1299—1318. Бибцоде:1996ЈЦли....9.1299Б. дои:10.1175/1520-0442(1996)009<1299:ивирцс>2.0.цо;2  . 
  15. ^ Хугхес, M. Г.; Фреи, А.; Робинсон, D.А. (1996). „Хисторицал аналyсис оф Нортх Америцан сноw цовер еxтент: мергинг сателлите анд статион-деривед сноw цовер обсерватионс”. Процеедингс оф тхе Аннуал Меетинг - Еастерн Сноw Цонференце (на језику: енглески). Wиллиамсбург, Виргиниа: Еастерн Сноw Цонференце. стр. 21—31. ИСБН 9780920081181. 
  16. ^ Гроисман, П. Yа, анд D. Р. Еастерлинг, 1994: Вариабилитy анд трендс оф тотал преципитатион анд сноwфалл овер тхе Унитед Статес анд Цанада. Ј. Цлимате, 7, 184–205.
  17. ^ а б Фоx-Кемпер, Б.; Хеwитт, Х.Т.; Xиао, C.; Аðалгеирсдóттир, Г.; Дријфхоут, С.С.; Едwардс, Т.L.; Голледге, Н.Р.; Хемер, M.; Копп, Р.Е.; Криннер, Г.; Миx, А. (2021). Массон-Делмотте, V.; Зхаи, П.; Пирани, А.; Цоннорс, С.L.; Пéан, C.; Бергер, С.; Цауд, Н.; Цхен, Y.; Голдфарб, L., ур. „Оцеан, Црyоспхере анд Сеа Левел Цханге” (ПДФ). Цлимате Цханге 2021: Тхе Пхyсицал Сциенце Басис. Цонтрибутион оф Wоркинг Гроуп I то тхе Сиxтх Ассессмент Репорт оф тхе Интерговернментал Панел он Цлимате Цханге. Цамбридге Университy Пресс, Цамбридге, УК анд Неw Yорк, НY, УСА. 2021: 1283—1285. ИСБН 9781009157896. дои:10.1017/9781009157896.011. 
  18. ^ Педерсон, Грегорy Т.; Граy, Степхен Т.; Wоодхоусе, Цонние А.; Бетанцоурт, Јулио L.; Фагре, Даниел Б.; Литтелл, Јеремy С.; Wатсон, Емма; Луцкман, Бриан Х.; Граумлицх, Лиса Ј. (2011-07-15). „Тхе Унусуал Натуре оф Рецент Сноwпацк Децлинес ин тхе Нортх Америцан Цордиллера”. Сциенце (на језику: енглески). 333 (6040): 332—335. Бибцоде:2011Сци...333..332П. ИССН 0036-8075. ПМИД 21659569. С2ЦИД 29486298. дои:10.1126/сциенце.1201570. 
  19. ^ Белмецхери, Соумаyа; Бабст, Флурин; Wахл, Еугене Р.; Стахле, Давид W.; Троует, Валерие (2016). „Мулти-центурy евалуатион оф Сиерра Невада сноwпацк”. Натуре Цлимате Цханге (на језику: енглески). 6 (1): 2—3. Бибцоде:2016НатЦЦ...6....2Б. ИССН 1758-6798. дои:10.1038/нцлимате2809. 

Литература

уреди
  • Броwн, Р. D., анд П. Цоте, 1992: Интер аннуал вариабилитy ин ланд фаст ице тхицкнесс ин тхе Цанадиан Хигх Арцтиц, 1950–89. Арцтиц, 45, 273–284.
  • Цхахине, M. Т., 1992: Тхе хyдрологицал цyцле анд итс инфлуенце он цлимате. Натуре, 359, 373–380.
  • Флато, Г. M., анд Р. D. Броwн, 1996: Вариабилитy анд цлимате сенситивитy оф ландфаст Арцтиц сеа ице. Ј. Геопхyс. Рес., 101(Ц10), 25,767–25,777.
  • Гроисман, П. Yа, Т. Р. Карл, анд Р. W. Книгхт, 1994б: Цхангес оф сноw цовер, температуре анд радиативе хеат баланце овер тхе Нортхерн Хемиспхере. Ј. Цлимате, 7, 1633–1656.
  • Хугхес, M. Г., А. Фреи, анд D. А. Робинсон, 1996: Хисторицал аналyсис оф Нортх Америцан сноw цовер еxтент: мергинг сателлите анд статион-деривед сноw цовер обсерватионс. Проц. 53рд Еастерн Сноw Цонференце, Wиллиамсбург, Виргиниа, 21–31.
  • Хуyбрецхтс, П., 1990: Тхе Антарцтиц ице схеет дуринг тхе ласт глациал интер глациал цyцле: а тхрее-дименсионал еxперимент. Анналс оф Глациологy, 14, 115–119.
  • ИПЦЦ, 1996: Цлимате Цханге 1995: Тхе Сциенце оф Цлимате Цханге.Хоугхтон, Ј. Т., L. Г. Меира Филхо, Б. А. Цалландер, Н. Харрис, А. Каттенберг, анд К. Маскелл (едс.), Цонтрибутион оф WГИ то тхе Сецонд Ассессмент Репорт оф тхе Интерговернментал Панел он Цлимате Цханге. Цамбридге Университy Пресс, Цамбридге, УК, 572 пп.
  • Ледлеy, Т. С., 1991: Сноw он сеа ице: цомпетинг еффецтс ин схапинг цлимате. Ј. Геопхyс. Рес., 96, 17,195–17,208.
  • Ледлеy, Т. С., 1993: Вариатионс ин сноw он сеа ице: а мецханисм фор продуцинг цлимате вариатионс. Ј. Геопхyс. Рес., 98(Д6), 10,401–10,410.
  • Лyнцх-Стиеглитз, M., 1994: Тхе девелопмент анд валидатион оф а симпле сноw модел фор тхе ГИСС ГЦМ. Ј. Цлимате, 7, 1842–1855.
  • Мартин, С., К. Стеффен, Ј. Цомисо, D. Цавалиери, M. Р. Дринкwатер, анд Б. Холт, 1992: Мицроwаве ремоте сенсинг оф полyнyас. Ин: Царсеy, Ф. D. (ед.), Мицроwаве ремоте сенсинг оф сеа ице, Wасхингтон, DC, Америцан Геопхyсицал Унион, 1992, 303–311.
  • Меиер, M. Ф., 1984: Цонтрибутион оф смалл глациерс то глобал сеа левел рисе. Сциенце, 226, 1418–1421.
  • Паркинсон, C. L., Ј. C. Цомисо, Х. Ј. Зwаллy, D. Ј. Цавалиери, П. Глоерсен, анд W. Ј. Цампбелл, 1987: Арцтиц Сеа Ице, 1973–1976: Сателлите Пассиве-Мицроwаве Обсерватионс, НАСА СП-489, Натионал Аеронаутицс анд Спаце Администратион, Wасхингтон, D.C., 296 пп.
  • Патерсон, W. С. Б., 1993: Wорлд сеа левел анд тхе пресент масс баланце оф тхе Антарцтиц ице схеет. Ин: W.Р. Пелтиер (ед.), Ице ин тхе Цлимате Сyстем, НАТО АСИ Сериес, И12, Спрингер-Верлаг, Берлин, 131–140.
  • Робинсон, D. А., К. Ф. Деwеy, анд Р. Р. Хеим, 1993: Глобал сноw цовер мониторинг: ан упдате. Булл. Амер. Метеорол. Соц., 74, 1689–1696.
  • Стеффен, К., анд А. Охмура, 1985: Хеат еxцханге анд сурфаце цондитионс ин Нортх Wатер, нортхерн Баффин Баy. Анналс оф Глациологy, 6, 178–181.
  • Ван ден Броеке, M. Р., 1996: Тхе атмоспхериц боундарy лаyер овер ице схеетс анд глациерс. Утрецхт, Университиес Утрецхт, 178 пп.
  • Ван ден Броеке, M. Р., анд Р. Бинтања, 1995: Тхе интерацтион оф катабатиц wинд анд тхе форматион оф блуе ице ареас ин Еаст Антарцтица. Ј. Глациологy, 41, 395–407.
  • Wелцх, Х. Е., 1992: Енергy флоw тхроугх тхе марине ецосyстем оф тхе Ланцастер Соунд регион, Арцтиц Цанада. Арцтиц, 45, 343.
  • Федоров Р. (2019). „Црyогениц Ресоурцес: Ице, Сноw, анд Пермафрост ин Традитионал Субсистенце Сyстемс ин Руссиа.”. МДПИ. стр. 17. дои:10.3390/ресоурцес8010017. 

Спољашње везе

уреди
 
Криосфера на Викимедијиној остави.
Преузето из „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Kriosfera&oldid=27675817”