五个能帮助你了解海冰的事实

据外媒报道,科学家监测气候变化的一种方式是通过测量海冰范围。海冰范围是指在特定时间内覆盖北冰洋的冰的面积。海冰在将阳光反射回太空、调节海洋和空气温度、循环海水和维持动物栖息地方面发挥着重要作用。

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NASA和位于科罗拉多州博尔德的国家冰雪数据中心使用卫星来观测海冰范围。在过去的几十年里,北极海冰的范围全年都在急剧下降,特别是在夏末达到全年的最低点时。海冰在寒冷的冬季形成,当海水冻结成巨大的浮冰块,然后在温暖的夏季部分融化。这个周期每年都在重复。

下面有五个事实可以帮助大家更好地了解北极海冰。

1. 海冰的范围正在减少

自1978年以来,NASA一直在跟踪海冰的最小(通常在9月)和最大(通常在3月)范围。虽然确切的范围数字可能每年不同,但总体趋势是明确的:北极地区全年都在失去海冰。

“在过去15年时间里,我们看到了最低的15个海冰最小范围,”马里兰大学和NASA戈达德太空飞行中心的海冰科学家Rachel Tilling博士说道,“每年我们都在失去一个约相当于西弗吉尼亚州大小的区域。”

北极海冰最小范围现在正以每十年13.1%的速度下降。由于气候变化引起的变暖和冰-反照率反馈循环,这一速度可能会加快。反照率效应描述了白色冰面将地球上的太阳光反射到太空的能力。将太阳能从海洋中重新引导出去并使冰下的海水更凉。当海冰融化时,颜色较深的液态水就会暴露出来进而吸收阳光。这些较热的水然后融化了更多的冰,然后形成了冰群反照率反馈循环。

2. 海冰有助于防止大气变暖

Tilling表示,海冰就像一张“毯子”,将海洋跟大气隔开。除了阻挡阳光外,海冰还将现有的热量截留在海洋中从而使其不至于使上面的空气变暖。

Tilling表示:“冰在海洋中保持热量的能力不仅取决于其范围还取决于其厚度。”

每年都有一些冰在夏季融化后幸存下来。一旦冬天来临,更多的水结冰它就会变成更厚更强的“多年冰”。第一年的冰比较薄,更有可能融化、断裂,甚至被冲出北极。随着每年有更多的冰融化,再生的多年冰就会减少。因此,北极海冰跟以往一样年轻和稀薄,这使其成为一个不太有效的毯子。

3. 海冰影响着水上和水下的北极野生动物

Tilling说道:“有一个巨大的生态系统受到了海冰变化的影响。随着海冰的减少,北极狐、北极熊和海豹等动物失去了它们的栖息地。”

在冰的表面下也有影响。

当冰晶在海水上形成时,它们在下面的海洋中留下了盐分。这种密集的咸水可以下沉到海洋底部。一个地方的下降的水将被其他地方的上升运动所抵消,这会导致更多的营养密集型水向表面循环。这些营养物质是微小的浮游植物所必需的,然后被鱼类和动物吃掉。从藻类到虎鲸,有规律的融化-冻结循环使北极的水下生物蓬勃发展。

4. 海冰融化对海平面上升的贡献不大

因为海冰是从它漂浮的海水中形成的,它的行为很像一杯水中的冰块。就像那个冰块一样,当它融化时不会改变杯子的水位,北极的海冰融化并不会极大地改变海平面。陆地上的冰融化,如来自格陵兰岛或南极洲的冰层确实有助于海平面上升。这是因为当陆地上的冰融化时,它释放出以前被困在陆地上的水,这增加了海洋中的水。

5. 卫星使NASA能够监测海冰

北冰洋是一个难以进入和研究的地方。这就是为什么NASA、NOAA、ESA和其他机构转向太空的有利位置来收集该地区的观察结果。Tilling表示,有两种类型的仪器通常被用来监测海冰。

第一类是被动式微波仪器,它可以随时间追踪范围。由NASA、NOAA、美国国防部和国际合作伙伴支持的卫星上的一系列这些仪器自1978年以来已经监测了北极海冰的范围--超过40年。

Tilling表示:“被动微波仪器测量表面的微波发射。”据悉,微波发射是自然发生的,而海冰的特征跟水的特征不同,使科学家们能逐年对两者进行精确定位。

第二类则是测高仪,它可用于估计海冰厚度。NASA于2018年发射的ICESat-2卫星通过激光测量冰的高度和水的高度。利用这两个测量值之间的已知关系,科学家可以计算出其总厚度。

为了了解更多关于海冰减少背后的故事,研究人员将继续研究北极。

“我们的星球是这个巨大的、相互联系的地方,大气层在整个星球上是相连的,”Tilling说道,“北极正在迅速变化,我们甚至还不知道那里的变化将如何影响我们。我们所知道的是,它们会。”

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