Co je to kryosféra?

Kryosféra je zmrazená část zemského povrchu. To zahrnuje ledovce, sníh, mořský led, sladkovodní led, permafrost, ledové čepice a ledové pokrývky. Kryosféra hraje významnou roli v globálním klimatu ovlivňováním hydrologie, mraků, srážek a cirkulace atmosféry a oceánů. Termín kryologie se odkazuje na vědu cryospheres a deglacation je ztráta kryosféry (takový jako redukce globálního ledového obsahu kvůli globálnímu oteplování).

Fyzikální vlastnosti kryosféry

Existence kryosféry se velmi liší v závislosti na její specifické poloze po celém světě. Například, sníh a sladkovodní led mohou existovat jen přes zimní období na mnoha místech, zatímco mnoho ledovců bylo zmrzlé pro přes 10, 000 roků. Antarktida je domovem většiny globálního objemu ledu, nicméně, severní polokoule je doma k největší cryosphere oblasti. Výzkumníci v oblasti klimatu se spoléhají na měření kryosféry pro informace o globální změně klimatu.

Kryosféra ovlivňuje světové klima prostřednictvím tří odlišných vlastností: odrazivosti povrchu, tepelné difuzivity a latentního tepla.

Odrazivost povrchu

Hodně z kryosféry odráží sluneční sluneční záření; tato reakce je známa jako odrazivost povrchu. Odrazivost povrchu se měří rozdílem mezi odraženým a dopadajícím slunečním zářením, známým jako albedo. Jinými slovy, albedo je odrazná síla určitého povrchu. Některé z nejvyšších hodnot albedo, mezi 80% a 90%, se nacházejí v oblastech s celoročním pokrytím sněhem.

Během podzimu a jara jsou sazby albedo vyšší v blízkosti sloupů. Část této zvýšené odrazivosti je absorbována pokrytím mrakem, což je zvláště vysoké v těchto obdobích. Duben a květen mají nejvyšší úroveň slunečního záření v zasněžených oblastech světa, a proto mají největší vliv na globální rovnováhu záření.

Tepelná difuzivita

Tepelná difuzivita označuje rychlost, kterou může teplo přenášet přes určitý objekt. Určuje se dělící hustotou a tepelnou kapacitou. V laických termínech, to je také známé jak jak “chladný na dotek” zvláštní objekt může být. Teplo se pohybuje podstatně pomaleji ledem a sněhem než vzduchem. To znamená, že sníh a led pomáhají izolovat zem a vodu pod přenosem tepla. Teplo je ještě pomalejší, když sníh a led pokrývá 30 až 40 cm. V zimních měsících to vše udržuje pod sněhem a ledem mírně teplejší a v letních měsících mírně chladnější. Tepelná difuzivita také hraje důležitou roli v klimatu.

Latentní teplo

Latentní teplo označuje energii, která se uvolňuje nebo skladuje v podmínkách konstantní teploty. Například latentní teplo potřebné k roztavení ledu je relativně vysoké. Jinými slovy, v kryosféře je latentní teplo energií potřebnou ke změně stavu vody (z plynu na kapalinu na tuhou). Vytápění a chlazení sněhu a ledu přispívá ke změnám počasí po celém světě. Jak se voda odpaří z povrchu země, stává se vlhkostí v atmosféře. Například letní monzunové období v Eurasii je způsobeno chladícími charakteristikami sněhu a vlhké půdy během jara.

Typy kryosféry

Jak již bylo zmíněno, kryosféra odkazuje na všechny zmrzlé oblasti po celém světě. To zahrnuje: sníh, mořský led, sladkovodní led, zamrzlou půdu a ledovce.

Sníh

Sníh tvoří druhou největší plochu kryosféry, která pokrývá více než 18 milionů čtverečních mil. Většina z této oblasti je na severní polokouli a pohybuje se od 17, 9 milionu čtverečních mil v zimě do pouhých 1, 46 milionu čtverečních mil v létě. Severoamerická sněhová pokrývka zůstala téměř stejná ve většině tohoto století i přes zvýšenou teplotu na jaře. To však není případ Eurasie, kde se sníh sníží.

Tání horského sněhu zasahuje většinu vody do toků a podzemních vod po celém světě. To pomáhá vysvětlit, proč hory tvoří přibližně 40% světových chráněných oblastí. Výzkumníci očekávají, že globální změna klimatu ovlivní úroveň srážek a množství a načasování tání sněhu. To zase ovlivní celosvětové postupy vodního hospodářství.

Mořský led

Velké části oceánu v blízkosti severních a jižních pólů jsou pokryty ledem. V jižní polokouli, mořský led pokrývá mezi 6.56 milión čtverečních mil a 7.7 milión čtverečních mil v září. V únoru může toto číslo klesnout až na 1, 15 milionu čtverečních mil. Sezónní variace není na severní polokouli tak výrazná. Mořský led v arktické oblasti zaznamenal stabilní pokles přibližně o 2, 7% každých 10 let od roku 1978 do roku 1995. Od roku 1978 do roku 2012 se měření změnilo na 3, 8%. Antarktická oblast však vykazuje každé desetiletí nárůst o přibližně 1, 3%.

Sladkovodní led

Sladkovodní led se nachází v řekách a jezerech. Typicky se jedná o sezónní výskyt a obvykle se nenachází po celý rok, jako je mořský led. Protože se toto pokrytí ledem vyskytuje za sezónu a na výrazně menší ploše, jeho vliv na klima je minimální. Záznamy o ročním pokrytí a rozpadu ledu však mohou znamenat změny v globálním klimatu. To platí zejména pro led jezera. Rozpad říčního ledu je méně spolehlivým zdrojem informací o změně klimatu, protože je do značné míry ovlivněn jak změnami průtoku vody, tak okolními teplotami.

Zmrzlá zem

Zmrazená půda zahrnuje oblasti s permafrostem. Na severní polokouli pokrývá zmrzlá půda plochu kolem 20, 84 milionu čtverečních mil. Oblasti permafrostu nejsou tak snadno měřitelné, ale odhady naznačují, že pokrývá 20% rozlohy půdy na severní polokouli.

V teplejších ročních obdobích se ukázalo, že hloubka zmrzlé půdy ovlivňuje jak hydrologické, tak geomorfní jevy. Vliv permafrostu však zatím nebyl identifikován. Je to proto, že permafrost se skládá jak z ledu, tak z půdy a hornin při mrazivých teplotách. Teplota aljašského permafrostu se v posledních několika desetiletích zvýšila o 2, 4 ° C.

Ledovce

Ledovce a ledovce jsou považovány za součást kryosféry. Oba sestávají z velkých ledových hmot, které sedí na zemi. Tyto ledové hmoty se tají, stávají se tenšími a šíří se, jakmile se pohybují po zemi. Přibližně 77% světové sladkovodní vody se nachází v ledových listech. Voda v ledovcích a ledovcích může zůstat zmrazená po dobu 100 000 až 1 milionu let.

Výzkumníci stále zkoumají účinky ledovců na globální změnu klimatu. V současné době se má za to, že mají malý vliv na globální teploty. Ledovce se však v posledních několika desetiletích tavily při vyšších rychlostech. Odhady naznačují, že v průběhu 20. století tyto tající ledovce a ledovci přispěly mezi 33% a 50% vzestupu hladiny moře.

Když se ledovce a ledovcové svahy dostanou na pobřeží, mají tendenci se vrhat do oceánu. Tato akce je označována jako otelení. Předpokládá se, že otelení je zodpovědné za většinu úbytků hmoty pozorovaných v ledovcích a ledovcích. Grónský ledový štít je v současné době zažíván značnou ztrátou, nicméně antarktický ledový list roste. Navzdory tomu se vědci i nadále obávají, že se západní oceán rozpadne do oceánu. Jeho zhroucení by mělo za následek vzestup hladiny moře mezi 19, 68 stop a 22, 96 stop, což by mohlo způsobit významné zničení pobřežních komunit po celém světě.