Gandrīz desmit gadus tika veikta plaša analīze par augstas izšķirtspējas satelītattēli Tas ir ļāvis zinātniekiem ar nepieredzētu detalizācijas līmeni novērot, kā planētas ledāji uzvedas visa gada garumā. Šīs masas nebūt nav statiski ledus bloki, tās reaģē uz klimatu ar savu pulsu: tās paātrinās, palēninās un maina savu dinamiku, mainoties gadalaikiem.
Šī nepārtrauktā uzraudzība liecina, ka Zemes ledāji ir daudz neaizsargātāki Tas ir saistīts ar temperatūras svārstībām, īpaši vietās, kur termometra stabiņš paceļas virs nulles. Jaunie dati, ko apkopoja un analizēja Kalifornijas Tehnoloģiju institūta (Caltech) komanda ar NASA atbalstu, ir publicēti žurnālā. ZinātneTie piedāvā globālu ledus kustības karti un paver galveno logu, lai izprastu, kā tas reaģēs uz klimata sasilšanu turpmākajās desmitgadēs.
Globāls ledāju kustības pārskats
Pētījums ir balstīts uz gandrīz nepārtrauktu satelītu novērojumu desmitgadeLaikā no 2014. līdz 2022. gadam zinātnieki salīdzināja vairāk nekā 36 miljonus attēlu pāru. No šiem datiem viņi rekonstruēja ātrumu, ar kādu pārvietojas katrs sauszemes ledājs, kas lielāks par 5 kvadrātkilometriem, pārklājot praktiski visas planētas lielās ledus masas.
Galvenais mērķis bija izmērīt, kā Ledus ātrums mainās visa gada garumāTas ir, kādi sezonālie modeļi atkārtojas un kuros reģionos reakcija ir visintensīvākā. Šī informācija ļauj mums atšķirt apgabalus, kur ledājs tik tikko pamana gadalaikus, no citiem, kur virzības ātrums dramatiski palielinās vai pēkšņi palēninās, kas liecina par lielāku jutību pret vides apstākļiem.
Praksē autori ir izstrādājuši sava veida Sezonālās ledāju dinamikas pasaules kartēšanaŠī metode identificē gan ledus paātrinājumu, gan palēninājumu biežumu un lielumu. Rezultāts ir globāla mozaīka, kas atklāj, kur ledāji ir visneaizsargātākie pret temperatūras izmaiņām un kušanas ūdens pieplūdumu.
Šī globālā pieeja ir pretrunā ar iepriekšējiem pētījumiem, kas galvenokārt bija vērsti uz specifiskas ielejas vai izolēti reģioniStrādājot ar homogēniem, augstas izšķirtspējas datiem no visiem kontinentiem, Caltech komanda var tieši salīdzināt ledāju uzvedību ļoti atšķirīgā klimatā, sākot no mērenajiem kalnu grēdām līdz ekstremālām polārām vidēm, tostarp procesus Grenlande.
Temperatūra virs nulles un atkušņi: sistēmas vājais punkts
Viens no skaidrākajiem pētījuma rezultātiem ir tieša saistība starp gaisa temperatūru un ledus ātruma svārstībāmApgabalos, kur gada augstākā temperatūra pārsniedz 0°C, ledāju kustības ātruma svārstības ir daudz izteiktākas nekā apgabalos, kur aukstums saglabājas visu gadu.
Šajos mērenajos reģionos ledāji mēdz sasniegt savu maksimālais ātrums gada sākumāTas sakrīt ar pirmajām intensīvākas kušanas epizodēm. Šī pastiprinātā kustība ir saistīta ne tikai ar virsmas masas zudumu, bet arī ar to, kas notiek ledāja pamatnē, kad kušanas ūdens sūcas cauri ledum.
Pēc pētnieku domām, strauja kušanas ūdens ieplūde ledāja gultnē Tas palielina zemledāja ūdens spiedienu un samazina berzi starp ledu un zemi. Citiem vārdiem sakot, ledājs vieglāk slīd pāri savai pakājei, kā rezultātā aktīvās kušanas fāzēs tas virzās uz priekšu ātrāk.
Šis process, kas konsekventi novērots dažādos kontinentos, uzsver, ka sistēma ir īpaši neaizsargāti pret sasilšanas epizodēmpat ja tās ir sezonālas. Katru reizi, kad temperatūra paaugstinās virs sasalšanas punkta, ledāja mehāniskais līdzsvars tiek izjaukts, un šī reakcija var pastiprināties ilgstošas globālās sasilšanas kontekstā.
Sezonālā mainība un ilgtermiņa izmaiņas
Papildus tam, ka tiek dokumentēts, kā ledus paātrinās karstuma ietekmē, pētījumā tiek atklāta saikne starp stacionārā mainība (ātruma izmaiņas viena gada laikā) un mainīgums gadu no gada (atšķirības no viena gada uz nākamo). Ledājiem, kuriem ir ļoti izteiktas sezonālās svārstības, parasti ir arī mainīgāka plūsma daudzgadu mērogā.
Šī saistība ir vāja, bet izmērāma, un tā liecina par tādiem faktoriem kā ledāja forma, slīpums un zemledāja drenāžas sistēmas konfigurācija Tie ietekmē gan jutīgumu pret gadalaikiem, gan reakciju uz ilgtermiņa tendencēm. Tas nenozīmē, ka konkrētas sezonālas izmaiņas pašas par sevi izraisīs neatgriezeniskas sekas, bet gan norāda, ka noteiktas ģeometrijas ir jutīgākas pret sasilšanu.
Autori uzsver, ka Viena gada svārstības nav pietiekamas, lai izskaidrotu ledus zudumu uzkrājies pēdējo desmitgažu laikā. Tomēr šis sezonālais pulss kalpo kā pavediens par to, kā ledājs varētu reaģēt, ja silti apstākļi saglabāsies vai pastiprināsies. Sistēma, kas jau tagad paātrinās ar nelielu temperatūras paaugstināšanos, intensīvas sasilšanas scenārijos varētu mainīt savu uzvedību daudz radikālāk.
Tāpēc sezonālo un ikgadējo datu kombinācija sniedz noderīgu pamatu tādu modeļu pilnveidošanai, kas cenšas prognozēt ledāju ietekme uz jūras līmeņa celšanos un citi riski, kas saistīti ar kūstošo ledu, sākot no nestabilu ezeru veidošanās pat izmaiņas kalnu upju plūsmā.
Riski jūras līmenim un pieejamajam ūdenim
Jaunā globālā datubāze apstiprina jau dokumentētu tendenci: Zemes ledus masas strauji sarūk Un tam ir tieša ietekme uz okeāniem un pieejamo saldūdeni. Ledāju un ledus seguma zuduma ātrums būs noteicošais faktors. jūras līmeņa evolūcija visā šajā gadsimtā.
Katru gadu ledus atkāpšanās palielina okeānu apjomu, tādējādi palielinot piekrastes plūdu un erozijas risksTas jo īpaši attiecas uz blīvi apdzīvotām Eiropas piekrastes zonām un citiem reģioniem. Pilsētas, kas atrodas deltās vai zemienēs, ir pakļautas agresīvākiem vētru uzplūdiem, kas apvienojumā ar augstāku jūras līmeni var palielināt materiālos un cilvēku nodarītos zaudējumus.
Kontinentu iekšienē ledāji darbojas kā ilgtermiņa saldūdens rezervesKalnu grēdās Eiropā un citos pasaules reģionos, piemēram, AndiLedus baro upes, kas nodrošina lauksaimniecības un hidroelektroenerģijas ražošanu, un pat pilsētu ūdensapgādi sausuma periodos. Paātrināta ledāju masas zuduma dēļ vidējā termiņā upju plūsmas varētu būt neregulārākas un palielināts spiediens uz ūdens resursiem.
Pētījums liecina, ka izpratne par to, kā ledājs reaģē uz sezonālās temperatūras svārstības Tas var palīdzēt paredzēt, kad un kur notiks visstraujākās ūdensapgādes izmaiņas. Reģioni, kuros pašlaik ir relatīvi stabila sniega kušana, turpmākajās desmitgadēs varētu saskarties ar pārmērīgas plūsmas epizodēm, kas mijas ar trūkuma periodiem.
Eiropa un kalni satelīta mikroskopā
Lai gan darbam ir globāla perspektīva, rezultāti ir īpaši nozīmīgi Eiropas kalnu grēdaskur mērenās un aukstās joslas ledāji pastāv līdzās relatīvi nelielā platībā. Tādās sistēmās kā Alpi, Pireneji vai Islandes ledāji valda tieši šādi apstākļi, kuros temperatūra bieži pārsniedz sasalšanas punktu.
Šajās vidēs pētījumā aprakstītais modelis — ar Maksimālais ledus ātrums saistīts ar agrīnu kušanu— palīdz izskaidrot, kāpēc daži Eiropas ledāji atkāpjas tik strauji. Papildus biezuma samazinājumam virsmas kušanas dēļ, efektīvāka slīdēšana pa zemi siltāko periodu laikā veicina dinamisku pielāgošanos, kas paātrina to retināšanu.
Tādām valstīm kā España, kur Augstkalnu ledāji tagad ir ievērojami samazinājušies Un, tā kā tie atrodas kritiskā situācijā, satelītu informācija ir instruments, lai rūpīgi uzraudzītu pēdējās Pireneju ledus paliekas un novērtētu to stabilitāti. Lai gan šie ledāji ir mazi, salīdzinot ar lielajām polārajām sistēmām, to izzušanai ir ievērojamas ekoloģiskas, hidroloģiskas un ainaviskas sekas vietējā un reģionālā mērogā.
Iespēja tieši salīdzināt Eiropas ledāju reakciju ar citu mērenās joslas reģionu, piemēram, Ziemeļamerikas vai Centrālāzijas, reakciju arī ļauj mums novietot kontinentā notiekošo citā kontekstā. plašāks klimata kontekstsJa paātrinājuma un bremzēšanas modeļi atkārtojas, tā ir zīme, ka dažādos ģeogrāfiskos apstākļos darbojas vieni un tie paši fizikālie spēki.
Kas vēl jāsaprot par sauszemes ledu
Neskatoties uz lielo analizēto datu apjomu, paši autori atzīst, ka Fizika, kas regulē ledus plūsmu, joprojām ir sarežģīta Un tas nav pilnībā izprasts. Satelīti ļauj mums precīzi izmērīt ledāja kustības, taču ne vienmēr ir viegli sasaistīt katru ātruma izmaiņu ar konkrētu procesu, kas notiek tā iekšpusē vai tā pakājē.
Pētījums iezīmē svarīgu progresu, piedāvājot sezonālās dinamikas kvantitatīvs skatījums gandrīz visos ledāju veidos, taču tas atstāj atklātus jautājumus par reģionālajām atšķirībām, ledus iekšējo struktūru un precīzu veidu, kā ir organizētas zemledāja drenāžas sistēmas. Lai atrisinātu šos nezināmos jautājumus, būs jāapvieno attālināti novērojumi ar mērījumiem uz zemes un jāuzlabo skaitliskie modeļi.
Pētnieki uzstāj uz nepieciešamību turpināt ledāju uzraudzība ar satelītu rīkiem lai iegūtu garākas laika rindas. Tikai šādā veidā būs iespējams skaidrāk nodalīt dabiskās svārstības, kas saistītas ar klimata mainīgumu, no ilgstošām tendencēm, kas saistītas ar cilvēka izraisītu globālo sasilšanu.
Iekļaujot jaunus sensorus un pilnveidojot analīzes metodes, zinātnieku aprindas ir pārliecinātas, ka spēs labāk paredzēt. kad un kur notiks vissvarīgākās izmaiņas ledus stabilitātē gan polārajos platuma grādos, gan Eiropas un citu kontinentu kalnu sistēmās.
Gandrīz desmit gadu laikā uzkrātie satelītu dati liecina par ļoti jutīgu ledāju sistēmu, kuras Ledus paātrinājuma un palēninājuma sezonālie ritmi Tie atspoguļo pieaugošo neaizsargātību pret globālo sasilšanu; šo zināšanu izmantošana prognožu uzlabošanai un pielāgošanās plānošanai būs galvenais, lai mazinātu ar ledus kušanu saistītos riskus, sākot no jūras līmeņa celšanās līdz ūdens apsaimniekošanai kalnu reģionos.
