دانشمندان ضخامت و ذوب پایه ی یخچال راس را اندازه گیری کردند. ارائه شده, CC BY-ND
اقیانوس اطراف قطب جنوب نقش مهمی در تنظیم تعادل جرمی یخ پوشیده از قاره دارد. اکنون ما می دانیم که ریزش یخ که نزدیک به آن تاثیر می گذارد یک چهارم از ورق یخ غرب قطب جنوب واضح است مرتبط با اقیانوس.
اتصال بین اقیانوس جنوبی و قطب جنوب قطب جنوب در قفسه های یخ قرار دارد - اسلب های عظیم یخ یخی که صدها متر متر است و در اقیانوس شناور است. قفسه یخ در برابر خطوط ساحلی و جزایر خرد می شوند و خروجی یخ زمینی را از بین می برد. وقتی که اقیانوس سطوح یخ را از زیر در می ریزد، این عمل تقویت کننده کاهش می یابد.
در حالی که برخی از قفسه های یخ به سرعت در حال نابودی هستند، دیگران باقی می ماند پایدار هستند، و کلید درک این تفاوت ها در اقیانوس های پنهان زیر قفسه یخ است. ما تحقیق اخیرا منتشر شده است به بررسی فرآیندهای اقیانوس می پردازد که ذوب شدن بزرگترین قفسه یخ در جهان را به وجود می آورد. این نشان می دهد که یک فرآیند غالبا نادیده گرفته شده، ذوب شدن سریع یک قسمت اصلی قفسه را رانندگی می کند.
اثر انگشت اقیانوس روی ذرات یخ
از دست دادن سریع یخ در قطب جنوب به آب فراوان آب (CDW) ارتباط دارد. این جرم نسبتا گرم (+ 1C) و آب شور، که در عمق کمتر از 300 متر در اطراف قطب جنوب یافت می شود، می تواند باعث سرعت ذوب شدن شود. به عنوان مثال، در جنوب شرقی اقیانوس آرام، در امتداد ساحل دریای آموندسن در غرب قطب جنوب، CDW از قفسه قاره در کانال های عمیق عبور می کند و وارد حفره های یخچال یخ می شود، رانندگی ذوب سریع و نازک شدن
جالب توجه است، همه قفسه یخ به سرعت ذوب نمی شوند. بزرگترین قفسه یخ، از جمله قفسه یخ وسیع Ross و Filchner-Ronne، نزدیک به تعادل ظاهر می شود. آنها از آب های سرد که آنها را احاطه کرده اند، تا حد زیادی از CDW جدا شده اند.
تصویر ماهواره ای نشان می دهد که باد های ساحلی قوی، یخ دریا را از شمال غربی یخچال راس برداشته و سطح اقیانوس تاریک را نشان می دهد. گرمایش خورشیدی به اندازه کافی آب را برای راندن ذوب گرم می کند. شکل از https://www.nature.com/articles/s41561-019-0356-0 اصلاح شده است. ارائه شده, CC BY-ND
اثرات متقابل آب و هوای سرد و سرد، همراه با توزیع آنها، بسیاری از تغییرات در ذوب در اطراف قطب جنوب را توضیح می دهد. اما علیرغم تلاش های انجام شده برای بررسی حفره قفسه یخ، این دریاهای مخفی همچنان در میان جزایر کمترین اکتشاف اقیانوس ها قرار دارند.
در این زمینه است که تحقیق ما به بررسی یک مجموعه داده جدید و سخت از مشاهدات اقیانوس شناختی و نرخ ذوب از بزرگترین قفسه یخ جهان می پردازد.
زیر قفسه ی یخ راس
در 2011، ما از یک چاه عمیق 260 متر استفاده کردیم که از طریق گوشه شمال غربی قفسه یخ راس، هفت کیلومتری از اقیانوس آرام، به وسیله ی ابزارهایی نظارت می کرد که شرایط اقیانوس را تحت نظارت و نرخ ذوب زیر یخ، ذوب می کردند. این ابزارها به مدت چهار سال باقی مانده است.
مشاهدات نشان می دهد که در حال دور شدن از آب خنک، شرایط زیر یخچال در حال تغییر است. دمای آب، شور و جریان آب از چرخه فصلی قوی پیروی می کند که نشان می دهد که سطح آب گرم از شمال یخ جلو در طول تابستان به سمت حفره کشیده شده است.
نرخ ذوب در سایت مارش، به طور متوسط 1.8 متر در سال است. در حالی که این نرخ بسیار پایین تر از قفسه یخ تحت تاثیر CDW گرم است، آن را ده برابر بیشتر از نرخ متوسط برای قفسه یخ راس است. تنوع فصلی شدید در میزان ذوب نشان می دهد که این نقطه ذوب با جریان تابستان ارتباط دارد.
دمای سطح تابستانی در اطراف قطب جنوب (a) و در دریای راس (b) گرم شدن فصلی شدید درون پلینای دریای راس نشان داده شده است. شکل از https://www.nature.com/articles/s41561-019-0356-0 اصلاح شده است. ارائه شده, CC BY-ND
برای ارزیابی مقیاس این اثر، از یک رادار با دقت بالا برای نشان دادن نرخ ذوب پایه در یک ناحیه حدود کیلومتر مربع 8,000 در اطراف ساحه استفاده کردیم. مشاهدات دقیق در اطراف سایت های 80 ما را قادر به اندازه گیری حرکت عمودی پایه یخی و لایه های داخلی درون قفسه یخ در طی یک دوره زمانی یک ساله می دانیم. پس از آن ما می توانیم تعیین می کنیم که چقدر از نازک شدن توسط ذوب بازال ایجاد شده است.
ذوب سریعترین در نزدیکی جبهه یخی بود که در آن نرخ های ذوب کوتاه مدت را تا سانتیمتر 15 در روز مشاهده کردیم - چندین مرتبه بالاتر از نرخ متوسط یخچال. نرخ ذوب با فاصله از یخ جلوگیری می شود، اما ذوب سریع به مراتب فراتر از محوطه جرثقیل گسترش پیدا می کند. ذوب شدن از منطقه مورد مطالعه، به دلیل برخی از 20٪ از کل از کل یخ قفسه.
تصویر بزرگتر
چرا این منطقه از قفسه ذوب شدن خیلی سریعتر از جاهای دیگر است؟ همانطور که قبلا در مورد اقیانوس دیده می شود، به نظر می رسد که باد نقش کلیدی ایفا می کند.
در فصل زمستان و بهار، باد های بادگیر قوی در سرتاسر غربی یخچال راس می گذارند و از ساحل دریا یخ می زنند. این منجر به تشکیل یک منطقه است که بدون یخ دریا، یک polynya، که در آن اقیانوس در معرض جو است. در طول زمستان، این ناحیه از اقیانوس باز به سرعت خنک می شود و یخ دریایی رشد می کند. اما در فصل بهار و تابستان، سطح اقیانوس تیره جذب گرما از خورشید و گرم شدن می شود، تشکیل یک استخر سطح گرم با حرارت کافی برای راندن ذوب مشاهده شده.
گرچه نرخ ذوب ما مشاهده بسیار پایین تر از آنچه در قفسه های یخ دیده شده تحت تاثیر CDW دیده می شود، مشاهدات نشان می دهد که برای سرپناه یخ راس، گرمای سطح مهم است.
با توجه به این گرما نزدیک به آب و هوای سطح مرتبط است، احتمال دارد که پیش بینی کاهش یخ دریا در قرن آینده میلادی نرخ ذوب اولیه افزایش خواهد یافت. در حالی که ذوب سریع ما مشاهده شده است در حال حاضر متعادل با جریان یخ، مدل های یخچال نشان می دهد که این یک منطقه ساختاری بحرانی است که در آن قفسه یخ علیه جزیره راس بسته است. هر گونه افزایش نرخ ذوب، می تواند از طرف جزیره روس، افزایش تخلیه یخ زمین، و در نهایت به سطح دریا اضافه کنید.
در حالی که هنوز در مورد این فرآیندها فراگیری وجود دارد و شگفتی های بیشتر مشخص هستند، یک چیز روشن است. اقیانوس نقش مهمی در پویش یخچال قطب جنوب بازی می کند و برای درک ثبات ورقه یخی که باید به اقیانوس نگاه کنیم، اهمیت دارد.
درباره نویسنده
کریگ استوارت، فیزیکدان دریایی موسسه ملی تحقیقات آب و هوا
این مقاله از مجله منتشر شده است گفتگو تحت مجوز Creative Commons دفعات بازدید: مقاله.
کتاب های مرتبط
تغییرات آب و هوایی: آنچه هر کس باید بداند
توسط جوزف روم
مقدمه ضروری در مورد مسئله تعریف شده از زمان ما چیست؟ تغییرات آب و هوایی: آنچه هر کس باید بداند ® یک چشم انداز روشن از علم، درگیری ها و پیامدهای سیاره ی گرم شدن ما است. از جوزف روم، مشاور سرپرست علمی National Geographic سال زندگی پرخطر سریال و یکی از افراد "100" Rolling Stone که در حال تغییر آمریکا هستند تغییرات آب و هوایی پاسخ های دقیق و علمی دقیق به پرسش های سخت تر (و به طور کلی سیاست گذاری شده) را مطرح می کند که متخصص شناخته شده ی لننی تامپسون "خطر روشن و حال برای تمدن" را مطرح کرده است. موجود در آمازون
تغییرات اقلیمی: علم گرمایش جهانی و آینده انرژی ما نسخه دوم
توسط جیسون سنگدون
این نسخه دوم از تغییرات آب و هوایی یک راهنمای قابل دسترسی و جامع برای علم گرمایش جهانی است. متن کامل نشان داده شده است، متن متناسب با دانش آموزان در سطوح مختلف طراحی شده است. ادام A. ماتز و جیسون E. Smerdon مقدمه وسیع و آموزنده ای برای علم ارائه می کنند که بر پایه درک ما از سیستم آب و هوا و تأثیر فعالیت های انسانی بر گرم شدن سیاره ما است. ماتهز و سمردون نقش هایی دارند که جو و اقیانوس بازی در آب و هوای ما، مفهوم تعادل تابش را معرفی کنید و تغییرات اقلیمی را که در گذشته رخ داده است، توضیح دهید. آنها همچنین فعالیت های انسانی را که بر آب و هوا تاثیر می گذارند، نظیر گازهای گلخانه ای و انتشار آئروسل و جنگل زدایی، و همچنین اثرات پدیده های طبیعی، در بر می گیرد. موجود در آمازون
علم تغییرات آب و هوایی: یک دوره دست راست
توسط بلر لی، آلینا باخمان
علم تغییرات آب و هوایی: یک درس دست نوشتار با استفاده از متن و هجده فعالیت فعال است توضیح و آموزش علم گرمایش جهانی و تغییرات آب و هوایی، نحوه مسئول بودن انسانها و آنچه که می تواند برای کاهش و یا متوقف کردن میزان گرمایش جهانی و تغییرات آب و هوایی انجام شود. این کتاب یک راهنمای جامع و کامل برای یک موضوع مهم زیست محیطی است. موضوعات ذکر شده در این کتاب عبارتند از: چگونه مولکول انتقال انرژی از خورشید به گرم جو، گازهای گلخانه ای، اثر گلخانه ای، گرم شدن کره زمین، انقلاب صنعتی، واکنش احتراق، حلقه های بازخورد، رابطه بین آب و هوا و آب و هوا، تغییرات آب و هوایی، غوطهور کربن، انقراض، ردگیری کربن، بازیافت و انرژی جایگزین. موجود در آمازون
از ناشر:
خرید در آمازون برای هزینۀ آوردن شما هزینه می کند InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, و ClimateImpactNews.com بدون هزینه و بدون تبلیغاتی که عادت مرور شما را دنبال می کنند. حتی اگر روی یک لینک کلیک کنید اما این محصولات انتخابی را خریداری نکنید، هر چیزی که شما در همان بازدید از آمازون خریداری می کنید، یک کمیسیون را به ما می دهد. هیچ هزینه اضافی برای شما وجود ندارد، پس لطفا در تلاش باشید. شما همچنین می توانید از این لینک استفاده کنید برای استفاده از آمازون در هر زمان، بنابراین می توانید به حمایت از تلاش های ما کمک کنید.
