未来的发展方向

数以千万计的人前景黯淡环境难民全球海平面上升并不是一个令人振奋的结论。然而,它确实说明了一个深刻的例子,说明了低温圈的规模及其在全球气候系统中的整体作用。raybet雷竞技最新它还指出了当前密集研究的一个领域,因为在未来几十年和几个世纪里,冰冻圈的演变和命运将影响全世界。随着沿海边界、通航水道、河流系统和人口中心在未来几十年的变化,世界地图集将被重新绘制。

出于这个原因,有协调一致的,全球一体化的努力,以更好地理解和限制冰冻圈-气候过程和冰冻圈对气候变化的敏感性。raybet雷竞技最新对于海平面上升的问题,这需要对冰盖动力学和十年尺度冰盖变化有更好的定量理解。特别重要的是冰-海洋的相互作用,冰盖(即冰流)中的快速流动行为,以及使快速流动成为可能的冰下过程。

在南极的大部分地区,基本的冰川学资料仍然稀少极地冰原,以及山地冰川,包括冰川厚度、热状况和冰下条件的知识。应用水文理论和方法有一定的困难基流格陵兰岛和南极洲大部分地区的模型,那里的地下水排水、沉积物性质和冰下环境的其他细节尚不清楚。需要在大尺度模型中建立亚网格尺度基础过程的参数化方法。类似的物理和数值挑战也涉及到模拟浮冰下的融化冰山崩解;目前还没有确定的“崩解定律”,因为根本的物理和环境控制还不完全清楚。

改善冰盖和气候模型之间的耦合也是必要的。raybet雷竞技最新近年来,几个研究小组已经开始了这项工作,但耦合模型仍处于早期阶段。在未来,描述冰-海洋耦合的能量和质量守恒模型将特别重要,这将需要具有沿海和亚冰架动力学技能的区域海洋模型。

一般来说,气候模式模拟的物质平衡场不够精确raybet雷竞技最新冰sheet-cliraybet雷竞技最新mate此外,复杂的大气模型也无法在冰盖演变的千年时间尺度上进行整合。然而,区域尺度气象的发展提高了冰川物质平衡模型允许从气象模型直接估计表面物质平衡,并提供了一种基于物理的方法来模拟这些场如何随着冰盖几何形状而变化。

山地冰川和积雪的物质平衡场和地表气候强迫的挑战更大。复杂地形的温度和降水梯度较大。地形和相关的气象过程并没有被准确地解析区域气候模式raybet雷竞技最新因此,需要某种形式的气候降尺度来规定质量平衡场,以模拟雪的分布和冰川的质量平衡高山地区.目前的降尺度方法通常不节省能源或质量,需要改进的处理方法。

永久冻土建模有不同的考虑因素,但它们也与景观和地表气候的分辨率有关。raybet雷竞技最新控制永久冻土的年平均地表温度沉积退化取决于当地尺度的植被、积雪深度、水文和土壤性质,这些通常在米的空间尺度上有所不同。目前,需要对一个区域的全球尺度永久冻土模型进行“统计”解释(即,根据该区域亚网格尺度的地面覆盖和积雪情况,通过给定气候模型网格单元中的永久冻土厚度分布)。raybet雷竞技最新

人们对理解与海平面变化相关的反馈有着强烈的兴趣,例如对极地云层覆盖、海洋变暖和分层的影响,以及多年或十年尺度海冰“记忆”海冰流变学的细节,以及在连续模型中为不连续的亚网格尺度过程建模的最佳方法ocean-ice动力学仍在探索中。海冰之间的碳通量海洋混合层,大气是另一个令人感兴趣的话题;沉积在海冰上的藻类和营养物质在融化时将浮游生物输送到海洋中,形成令人印象深刻的浮游生物大量繁殖,充当碳汇,但海冰变化对全球碳预算的总体影响尚不清楚。

同样,冻土活动层的加深和低纬度永久冻土的消失,以及对此的地貌响应(例如,水文排水的改变),对二氧化碳和甲烷通量产生未知的净影响。融化的永久冻土有可能成为大气中重要的大规模碳源,加剧全球变暖。深入了解这一点也将有助于理解永冻土在冰期尚未解决的碳汇问题中的潜在作用。

最近的工作集中在冰冻圈对气候变化响应的不同方面的阈值和可逆性问题上。raybet雷竞技最新这包括冰盖和海冰退缩,以及淡水强迫对海洋环流的影响。这是一个活跃的研究领域,重点关注气候系统中的非线性,以及对冰冻圈对气候系统人为强迫的响应中潜在的长期承诺的关注。raybet雷竞技最新

这份未来研究方向的清单还远远不够全面。在冰冻圈科学的每个方面都有更多的优先事项。除了海冰之外,冰冻圈的许多方面直到最近才被认为是全球气候系统的完全贡献者和相互作用的组成部分。raybet雷竞技最新这意味着在区域和全球尺度上改进冰冻圈-气候耦合模型有许多令人兴奋的可能性。raybet雷竞技最新卫星提供了冰冻圈的惊人景象。在许多情况下,观测为理论和基于实地的研究指出了重要的新方向,这些不同的研究方向将结合起来,更好地阐明冰冻圈在全球气候系统中的作用。raybet雷竞技最新

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术语表

消融。通过融水径流、升华、风冲刷、雪崩或冰川崩解(机械破裂;见裂冰)。

消融区.冰川面积:冰川年消融超过年积累的面积,造成冰雪的净损失

吸积。因基水或地表水结冰而增加的冰量。

积累。雪:通过降雪、霜沉积、在冰块上冻结的降雨、再冻结的融水、风吹雪沉积或雪崩而增加到冰块中的雪或冰

堆积面积比(AAR)。冰川在夏季融化期结束时的堆积区所代表的分数面积(AAR =堆积区面积/冰川面积)。

堆积区。冰川面积:冰川年积累超过年消融的面积,即净积累

活性层。冻土:与大气接触的季节性冻土层,通常指永久冻土层活动层深度从几厘米到几米不等。

积冰。看到结冰。也被称为naled。

Bergeron过程。通过选择性气相沉积到冰晶上,以混合云中云滴为代价生长冰晶的过程。这一过程是由冰晶上相对于水滴的较低饱和蒸汽压所驱动的。

包合物水合物.被困在冰晶“壳”或“笼”中的气体(如甲烷),在永久冻土和浅层海底沉积物中被冻结(如寒冷的大陆架环境)。

克劳修斯——克拉珀龙方程关系。压力和温度之间的热力学关系,它是两者(i)的基础压力融化(2)饱和蒸汽压的增加大气温度

流冰。参见浮冰。

东南极洲。南极洲的一部分,主要位于东半球,Transant-以东北极山脉(罗斯海段)和泰尔海槽(威德尔海段)。南极东部冰盖的大部分都位于海平面以上,是一块连续的陆地。

平衡线高度(ELA)。冰峰:季节性积雪与冰川消融平衡的海拔高度

冰。海冻结在岸边的冰。也叫固陆冰。

积雪。从大气降雪过渡到冰川冰的多年降雪。冷杉的密度一般在550至830千克m-3之间。

浮冰。浮冰:漂浮在水中的冰湖泊、河流和海洋的冰是由水原地冻结形成的。一旦开始,迅速发展降雨(雪或冻结的雨水)会增加冰块。相比之下,漂浮的冰川冰(例如,在冰架中)是从陆地冰块平流/运输到水体的。冰山是冰川破裂的碎片,现在漂浮着。

片冰。河流、湖泊和海洋中小冰晶生长的早期阶段,当时海水过冷且湍流。

霜。冰的沉积:冰在表面的沉积,直接由水蒸气形成

环流模式(GCM)。大气或海洋动力学的三维模型。方便的是,GCM也代表全球气候模型,这个首字母缩写现在可以互换使用。raybet雷竞技最新

冻结成冰。受过去冰川影响的地区或景观(例如,更新世冰河时代)封面。

冰川。一种多年生的陆地冰块,显示出通过重力变形运动的证据。

冰川冰。多晶冰的形成由雪变质,密度为830 ~ 920 kg m-3。在~830 kg m3时,从冷杉到冰的转变与气泡关闭有关。

Glacierized。冰川区:目前存在冰川的地区或流域

冰川物质平衡。整体得失冰川或冰盖在特定时间间隔内(通常为一年)的质量。这可以用质量变化率(kg年-1)、冰体积(m3年-1)或水当量体积(m3 w.e.年-1)来表示。参见特殊质量平衡和表面质量平衡。

接地冰。冰川:坐落在基岩或沉积物上的冰川或冰原它可以在海平面以上或海平面以下接地。

地面冰。冻土冻土或季节性冻土中的冰也被称为土壤冰。

接地线。介于地面冰和浮冰之间的过渡区域。

海因里希的事件。劳伦蒂德冰原哈德逊海峡部分的间歇性激增事件。

冰河时代。参见更新世冰期。

冰山一角。冰山从主冰块上脱落下来的冰川或冰架的碎片,现在正在漂浮在湖中或海洋。

冰盖:覆盖在当地基岩地形上的冰川冰圆顶,冰的流动方向由冰盖本身的形状决定。

冰原.冰原冰川高山环境在这种情况下,冰的厚度不足以覆盖当地的基岩地形,而是覆盖在基岩上和周围;冰川流冰原的方向是由河床地形决定的。

冰盖。一个大的(即大陆尺度的)冰帽。

冰架。流入海洋或湖泊的浮冰,不再由河床支撑。

糖衣。薄冰:由融水再冻结(如冰川上的冰)或地下水上涌到寒冷的地面环境而形成的薄冰后一种情况下,冰碛物的水平范围可达数平方公里。也被称为aufeis或naled。

重力风.冷气团重力排水引起的下坡风。这在山谷冰川和冰冠和冰原的侧面很常见。

湖冰。浮冰湖上的浮冰,最初是由湖水结冰形成的

末次盛冰期(LGM)。最后更新世范围最大的时期冰川冰原大约21000年前。

巨大的冰块.冰晶:冰冻地面上高度浓缩或纯冰的晶状体或楔形物

米兰科维奇旋回.地球-太阳轨道在104到105年(几十到几百kyr)时间尺度上的变化,导致季节和纬度的变化日照分布.这些轨道的变化驱动冰期-间冰期旋回第四纪

混合云。云从0°C到-40°C,有冰晶、过冷水滴和水蒸气的混合物。

冰原。冰原的堆积区域,常与厚层冷杉有关

浮冰。被固结的漂流海冰。

荷叶冰。直径可达几米的离散的圆形海冰或湖冰。

冰缘。受冰川或永久冻土活动影响的陆地环境。

永久冻土。长期冻土,技术上定义为温度在0°C或0°C以下至少2年的地面。

冰前的。冰川前区与冰川相邻的环境,也称为冰川前区对于大多数当代冰川来说,原冰川环境是最近冰川消退的地区,植被还没有扎根。

轨道的变化。参见米兰科维奇循环。

更新世冰河时代。地球历史上最近的约260万年,以冰川冰的至少40次前进和后退为特征(冰期-间冰期旋回)覆盖了世界大部分地区,尤其是北半球的陆地。也被称为第四纪冰期

河冰.河面上的浮冰,最初是由河水结冰形成的。

海冰。浮冰海水冻结形成的浮冰

雪。积聚在地表的冰晶降水。

雪球地球.在地球遥远的过去,完整的全球冰川和海冰覆盖的事件。

比质量平衡。冰川的面积平均质量平衡速率(kg m-2年-1),通常表示为水当量变薄/变厚的速率(m w.e. yr-1)。

冰川下的。冰川下的环境ice-bed接口。

Supraglacial。在冰川的表面。

表面质量平衡。大气-冰川界面的物质平衡,与净积雪量负相关表面烧蚀.这通常被称为冰川的质量平衡,但严格地说,质量平衡也包括冰川得与失关于冰川、冰下和冰边缘环境中的冰(即与冰解有关的)。

西南极洲。南极洲的低洼部分,大部分位于西半球,南极洲以西横贯山脉。南极西部冰盖的大部分都位于海平面以下,在一个由深槽隔开的岛屿/群岛/构造块的网络上。

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