ما هو الغلاف الجليدي؟

ما هو الغلاف الجليدي؟

الغلاف الجليدي هو الجزء المتجمد من سطح الأرض. ويشمل ذلك الأنهار الجليدية والثلوج والجليد البحري والجليد في المياه العذبة والتربة الصقيعية والقبعات الجليدية والصفائح الجليدية. يلعب الغلاف الجليدي دورًا مهمًا في المناخ العالمي من خلال التأثير على الهيدرولوجيا ، السحب ، هطول الأمطار ، وتداول الغلاف الجوي والمحيطات. يشير المصطلح cryology إلى علم الغلاف الجليدي ، ويشير التآكل إلى فقدان الغلاف الجليدي (مثل تقليل محتوى الجليد العالمي بسبب الاحترار العالمي).

الخصائص الفيزيائية للغلاف الجليدي

يختلف وجود الغلاف الجليدي اعتمادًا على موقعه المحدد حول العالم. على سبيل المثال ، قد لا توجد الثلوج والجليد في المياه العذبة إلا من خلال مواسم الشتاء في العديد من الأماكن ، في حين تم تجميد العديد من الأنهار الجليدية لأكثر من 10،000 سنة. القارة القطبية الجنوبية هي موطن لغالبية حجم الجليد العالمي ، ومع ذلك ، فإن نصف الكرة الشمالي هو موطن لأكبر منطقة في الغلاف الجليدي. يعتمد باحثو المناخ على قياسات الغلاف الجليدي للحصول على معلومات حول تغير المناخ العالمي.

يؤثر الغلاف الجليدي على مناخ العالم من خلال ثلاث خصائص مميزة: الانعكاس السطحي ، والانتشار الحراري ، والحرارة الكامنة.

انعكاس السطح

يعكس جزء كبير من الغلاف الجليدي الإشعاع الشمسي للشمس ؛ يعرف هذا التفاعل باسم انعكاس السطح. يتم قياس الانعكاس السطحي بالفرق بين الإشعاع الشمسي المنعكس والحدث ، والمعروف باسم البياض. بمعنى آخر ، البياض هو القوة العاكسة لسطح معين. تم العثور على بعض أعلى معدلات البياض ، بين 80 ٪ و 90 ٪ ، في المناطق التي تغطي الثلوج على مدار السنة.

خلال الخريف والربيع ، ترتفع معدلات البياض بالقرب من القطبين. تمتص بعض هذه الانعكاسية المتزايدة من خلال التغطية السحابية ، والتي هي مرتفعة بشكل خاص خلال هذه الفصول نفسها. يحتوي أبريل ومايو على أعلى مستويات الإشعاع الشمسي في المناطق التي تغطيها الثلوج في العالم ، وبالتالي يكون له أكبر تأثير على التوازن الإشعاعي العالمي.

انتشار الحرارية

يشير الانتشار الحراري إلى المعدل الذي يمكن أن تنتقل به الحرارة من خلال كائن معين. يتم تحديدها عن طريق تقسيم الكثافة والسعة الحرارية. بمصطلحات الشخص العادي ، يُعرف أيضًا باسم "البرد عند اللمس" في كائن معين. تنتقل الحرارة بشكل أبطأ خلال الجليد والثلوج من الهواء. هذا يعني أن الثلج والجليد يساعدان في عزل الأرض والمياه أدناه عن انتقال الحرارة. تكون الحرارة أبطأ عندما يصل الغطاء الثلجي والجليد إلى ما بين 30 و 40 سم. يعمل هذا على إبقاء كل شيء تحت الثلج والجليد أكثر دفئًا خلال أشهر الشتاء وبرودة خفيفة خلال أشهر الصيف. يلعب الانتشار الحراري أيضًا دورًا مهمًا في المناخ.

الحرارة الكامنة

تشير الحرارة الكامنة إلى الطاقة التي يتم إطلاقها أو تخزينها في ظروف درجات حرارة ثابتة. على سبيل المثال ، تكون الحرارة الكامنة المطلوبة لإذابة الجليد عالية نسبيًا. بمعنى آخر ، في الغلاف الجليدي ، الحرارة الكامنة هي الطاقة اللازمة لتغيير حالة المياه (من الغاز إلى السائل إلى الصلب). تسهم تسخين وتبريد تغطية الثلوج والجليد في تغيرات الطقس في جميع أنحاء العالم. عندما يتبخر الماء من سطح الأرض ، يصبح رطوبة في الجو. على سبيل المثال ، يُعتقد أن موسم الرياح الموسمية الصيفية في أوراسيا ناتج عن خصائص التبريد للثلوج والتربة الرطبة خلال فصل الربيع.

أنواع الغلاف الجليدي

كما ذكرنا سابقًا ، يشير الغلاف الجليدي إلى جميع المناطق المجمدة حول العالم. ويشمل ذلك: الثلج والجليد البحري والجليد في المياه العذبة والأراضي المجمدة والأنهار الجليدية.

ثلج

تشكل الثلوج ثاني أكبر مساحة في الغلاف الجليدي ، حيث تغطي أكثر من 18 مليون ميل مربع. تقع معظم هذه المنطقة في نصف الكرة الشمالي وتتراوح من 17.9 مليون ميل مربع في فصل الشتاء إلى 1.46 مليون ميل مربع فقط خلال فصل الصيف. ظلت تغطية الثلوج في أمريكا الشمالية على حالها تقريبًا خلال غالبية هذا القرن على الرغم من ارتفاع درجة حرارة فصل الربيع. ومع ذلك ، ليس هذا هو الحال في أوراسيا ، حيث انخفضت تغطية الثلوج.

تسهم تغطية ذوبان الثلوج الجبلية في معظم المياه في الجداول والمياه الجوفية في جميع أنحاء العالم. يساعد هذا في تفسير سبب تشكل الجبال حوالي 40٪ من المناطق المحمية العالمية. يتوقع الباحثون أن يؤثر تغير المناخ العالمي على مستويات هطول الأمطار وكمية وتوقيت ذوبان الثلوج. سيؤثر هذا بدوره على إجراءات إدارة المياه في جميع أنحاء العالم.

جليد البحر

أجزاء كبيرة من المحيط بالقرب من القطبين الشمالي والجنوبي مغطاة بالجليد. في نصف الكرة الجنوبي ، يغطي الجليد البحري بين 6.56 مليون ميل مربع و 7.7 مليون ميل مربع في سبتمبر. في فبراير ، يمكن أن ينخفض ​​هذا الرقم إلى 1.15 مليون ميل مربع. الاختلاف الموسمي ليس صارخًا في نصف الكرة الشمالي. كان الجليد البحري في منطقة القطب الشمالي في انخفاض مطرد بنحو 2.7 ٪ كل 10 سنوات من عام 1978 إلى عام 1995. من عام 1978 إلى عام 2012 ، يتغير هذا القياس إلى انخفاض بنسبة 3.8 ٪. ومع ذلك ، أشارت منطقة القطب الجنوبي إلى ارتفاع بنسبة 1.3٪ كل عقد.

جليد المياه العذبة

يمكن العثور على جليد المياه العذبة في الأنهار والبحيرات. عادةً ما يكون حدثًا موسميًا ولا يتم العثور عليه عادة على مدار السنة ، مثل جليد البحر. نظرًا لأن هذه التغطية الجليدية تحدث في كل موسم وعلى مساحة أصغر كثيرًا ، فإن تأثيرها على المناخ ضئيل. ومع ذلك ، يمكن أن تشير سجلات تغطية الجليد السنوية وتفككها إلى التغيرات في المناخ العالمي. هذا ينطبق بشكل خاص على بحيرة الجليد. تفكك جليد النهر هو مصدر أقل موثوقية للمعلومات المتعلقة بتغير المناخ لأنه يتأثر إلى حد كبير بالتغييرات في تدفق المياه ودرجات الحرارة المحيطة.

الأرض المتجمدة

وتشمل الأرض المجمدة المناطق مع الجليد. في نصف الكرة الشمالي ، تغطي الأرض المتجمدة حوالي 20.84 مليون ميل مربع. لا يمكن قياس مناطق التربة الصقيعية بسهولة ، ولكن تشير التقديرات إلى أنها تغطي 20٪ من مساحة الأرض في نصف الكرة الشمالي.

في الفصول الأكثر دفئًا ، ثبت أن عمق الأرض المتجمدة يؤثر على كل من الأحداث الهيدرولوجية والجيومورفولوجية. تأثير التربة دائمة التجمد ، ومع ذلك ، لم يتم تحديدها بعد. وذلك لأن التربة الصقيعية تتكون من الجليد والتربة والصخور في درجات حرارة التجمد. زادت درجة حرارة الجليد الصخري في ألاسكا بمقدار 2.4 درجة مئوية خلال العقود القليلة الماضية.

الأنهار الجليدية

تعتبر الأنهار الجليدية والصفائح الجليدية جزءًا من الغلاف الجليدي. كلاهما يتألف من كتل جليدية كبيرة تقع فوق الأرض. تذوب هذه الكتل الجليدية وتصبح أرق وتنتشر على نطاق أوسع أثناء تحركها عبر الأرض. تم العثور على حوالي 77 ٪ من المياه العذبة في العالم في الصفائح الجليدية. قد تظل المياه في الأنهار الجليدية والصفائح الجليدية مجمدة لمدة تتراوح بين 100000 و 1 مليون سنة.

لا يزال الباحثون يدرسون آثار الأنهار الجليدية على تغير المناخ العالمي. حاليا ، يعتقد أن لديهم تأثير يذكر على درجات الحرارة العالمية. ومع ذلك ، فقد ذابت الأنهار الجليدية بسرعات متزايدة خلال العقود القليلة الماضية. تشير التقديرات إلى أنه خلال القرن العشرين ، ساهمت هذه الأنهار الجليدية وذوبان الجليد بنسبة تتراوح بين 33٪ و 50٪ من الارتفاع في مستويات سطح البحر.

عندما تصل الأنهار الجليدية والصفائح الجليدية إلى السواحل ، فإنها تميل إلى الانقسام إلى المحيط. يشار إلى هذا الإجراء باسم الولادة. يعتقد أن تكون العجول مسؤولة عن غالبية فقد الكتلة في الأنهار الجليدية والجليد. تشهد الطبقة الجليدية في جرينلاند حاليًا خسارة كبيرة ، ومع ذلك ، فإن الطبقة الجليدية في أنتاركتيكا تنمو. على الرغم من ذلك ، لا يزال العلماء قلقين من أن الطبقة الجليدية في غرب أنتاركتيكا ستنهار في المحيط. سيؤدي انهياره إلى ارتفاع مستوى سطح البحر بين 19.68 قدمًا و 22.96 قدمًا ، وهو ما يكفي لإحداث دمار كبير للمجتمعات الساحلية حول العالم.