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年均缩小8.7万平方公里!承载全球四分之三淡水的地球冰冻圈正在日渐萎缩

前瞻网    2021-07-08 10:03

根据一项新的研究,1979年至2016年期间,由于气候变化,全球冰冻圈(也就是地球上所有有冰冻水的区域)平均每年缩减约8.7万平方公里。这项研究是首次对地球表面被海冰、积雪和冻土覆盖的面积进行全球估计。

被冷冻水覆盖的土地的范围与它的质量一样重要,因为明亮的白色表面能有效地反射阳光,使地球冷却。冰和雪的大小或位置的变化可以改变空气温度,改变海平面,甚至影响全世界的洋流。这项新研究发表在《地球的未来》上。

年均缩小8.7万平方公里!承载全球四分之三淡水的地球冰冻圈正在日渐萎缩

在一年中的某个时间点(1981-2010 年)经历冰、雪或冻土的每个区域的百分比。Credit: Peng et al. (2021)

第一作者、兰州大学物理地理学家彭小青说:“冰冻圈是最敏感的气候指标之一,也是第一个显示出世界变化的指标。它的规模变化代表了一个重大的全球变化,而不是一个区域或地方问题。”

冰冻圈拥有地球上几乎四分之三的淡水。在一些山区,不断减少的冰川威胁着饮用水供应。许多科学家已经记录了由于气候变化而导致的冰层萎缩、雪盖减少和北极海冰的单独丧失。但是,以前的研究没有考虑到地球表面的整个冰冻层范围及其对气温升高的反应。

来自兰州大学的彭小青和他的团队计算了冰冻圈的每日范围,并将这些数值平均化,得出了每年的估计值。虽然冰冻圈的范围随着季节的变化而增长和缩小,但他们发现,自1979年以来,地球冰冻圈覆盖的平均面积总体上已经萎缩不少,这可能与空气温度的上升相关联。

缩减主要发生在北半球,每年损失约10.2万平方公里。这些损失被南半球的增长所略微抵消,南半球的冰冻圈每年扩大约14,000平方公里(5,400平方英里)。这种增长主要发生在南极洲周围罗斯海的海冰中,可能是由于风和洋流的模式以及南极洲冰盖的冷融水的加入。

估算结果显示,不仅全球冰冻圈在缩小,而且许多地区保持冰冻的时间也在缩短。现在平均第一天结冰的时间比1979年晚了大约3.6天,而冰层解冻的时间早了大约5.7天。

卡尔加里大学的冰川学家肖恩·马歇尔说:“这种分析对于气候变化的全球指数或指标来说是一个不错的想法”。他认为,下一步自然是利用这些数据来研究冰雪覆盖何时给地球带来峰值亮度,看看反照率的变化如何在季节性或月度基础上影响气候,以及这如何随时间变化。

为了编制他们对冰冻圈范围的全球估计,作者将地球表面划分为一个网格系统。他们使用现有的全球海冰范围、雪覆盖和冰冻土壤的数据集,将网格中的每个单元划分为冰冻圈的一部分,如果它至少包含这三个组成部分中的一个。然后,他们在每天、每月和每年的基础上估计了冰冻圈的范围,并检查了它在37年的研究中的变化。

作者说,全球数据集现在可以用来进一步探究气候变化对冰冻圈的影响,以及这些变化如何影响生态系统、碳交换以及植物和动物生命周期的时间。

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责任编辑: 4126TJ

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