Дегляциация

редактировать

Дегляциация описывает переход от полностью ледниковых условий во время ледниковых периодов к теплым межледниковым периодам, характеризующиеся глобальным потеплением и повышением уровня моря из-за изменения объема континентального льда. Таким образом, это относится к отступлению ледника, ледяного покрова или слоя замороженной поверхности, и в результате обнажается поверхность Земли. Упадок криосферы из-за абляции может происходить в любом масштабе от глобального до локального и до конкретного ледника. После последнего ледникового максимума (примерно 21000 лет назад) началась последняя дегляциация, которая продолжалась до начала голоцена. Вокруг большей части Земли дегляциация за последние 100 лет ускорилась в результате изменения климата, частично вызванного антропогенными изменениями в парниковых газах.

Предыдущая дегляциация произошла примерно между 22 годами. ка до 11.5ка. Это произошло, когда средняя годовая температура атмосферы на Земле повысилась примерно на 5 ° C, что также сопровождалось региональным потеплением в высоких широтах, которое превысило 10 ° C. За этим также последовало заметное потепление глубоководных и тропических морей, примерно на 1-2 ° C (глубоководные) и 2-4 ° C (тропические моря). Это потепление не только произошло, но и произошли заметные изменения в глобальном гидрологическом бюджете, и изменились региональные режимы осадков. В результате всего этого таяли основные ледовые щиты мира, в том числе расположенные в Евразии, Северной Америке и некоторых частях Антарктики. Как следствие, уровень моря поднялся примерно на 120 метров. Эти процессы не происходили постоянно, и они также не происходили одновременно.

Содержание
  • 1 Предпосылки
    • 1.1 Гренландия
  • 2 Причины и последствия
  • 3 Обеднение Лаврентидного ледникового щита
  • 4 Результат дегляциации Лаурентидского ледникового покрова
  • 5 Последняя дегляциация
  • 6 Формы рельефа
  • 7 См. Также
  • 8 Ссылки
Предпосылки

Процесс дегляциации отражает отсутствие баланса между существующей ледниковой протяженностью и климатическими условиями. В результате чистого отрицательного баланса массы с течением времени ледники и ледяные щиты отступают. Повторяющиеся периоды увеличения и уменьшения протяженности глобальной криосферы (как следует из наблюдений за ядрами льда и горных пород, поверхностными формами рельефа, подземными геологическими структурами, летописью окаменелостей и другими методами датирования) отражают циклический характер глобального и регионального гляциология измеряется ледниковыми периодами и меньшими периодами, известными как ледниковые и межледниковые. С конца последнего ледникового периода около 12000 лет назад ледниковые щиты отступили в глобальном масштабе, и Земля переживает относительно теплый межледниковый период, отмеченный только высотой альпийские ледники на большинстве широт с более крупным ледяным покровом и морским льдом на полюсах. Однако с начала промышленной революции человеческая деятельность способствовала быстрому увеличению скорости и масштабов дегляциации во всем мире.

Гренландия

Исследование, опубликованное в 2014 году. предполагает, что ниже ледникового щита Гренландии ледника Рассела метанотрофы могли служить биологическим стоком метана для подледниковой экосистемы, и этот регион, по крайней мере, во время выборки, был источник атмосферного метана. Судя по растворенному метану в пробах воды, Гренландия может представлять собой значительный глобальный источник метана и может вносить значительно больший вклад из-за продолжающейся дегляциации. Исследование, проведенное в 2016 году на основе прошлых данных, пришло к выводу, что ниже ледникового щита Гренландии и Антарктиды могут существовать клатраты метана.

Причины и последствия

В любом масштабе климат влияет на состояние снега и льда на Земле. поверхность. В более холодные периоды массивные ледяные щиты могут простираться к экватору, тогда как в периоды теплее, чем сегодня, Земля может быть полностью свободной ото льда. Между температурой поверхности и концентрацией парниковых газов, таких как CO2, в атмосфере существует значительная, эмпирически продемонстрированная положительная взаимосвязь. Более высокая концентрация, в свою очередь, оказывает сильное негативное влияние на глобальные масштабы и стабильность криосферы. На тысячелетних временных масштабах плейстоценовых ледниковых и межледниковых циклов, пейсмейкером начала оледенения и таяния являются изменения параметров орбиты, названные циклами Миланковича. В частности, низкая летняя инсоляция в северном полушарии способствует росту ледяных щитов, в то время как высокая летняя инсоляция вызывает большую абляцию, чем накопление снега зимой.

Деятельность человека, способствующая изменению климата, в частности, широкое использование ископаемого топлива за последние 150 лет и, как следствие, увеличение выбросов CO в атмосфере 2 концентрации, являются основной причиной более быстрого отступления альпийских ледников и континентальных ледниковых щитов по всему миру. Например, Западно-Антарктический ледяной щит значительно отступил и теперь вносит свой вклад в петлю положительной обратной связи, которая угрожает дальнейшей дегляциацией или коллапсом. Недавно открытые участки Южного океана содержат давно изолированные запасы CO 2, которые в настоящее время выбрасываются в атмосферу и продолжают влиять на динамику ледников.

Принцип изостазии применяется непосредственно к процессу дегляциации, особенно к послеледниковому отскоку, который является одним из основных механизмов, посредством которых изостазия наблюдается и изучается. Постледниковый отскок означает усиление активности тектонических поднятий сразу после отступления ледников. Повышенные темпы и обилие вулканической активности были обнаружены в регионах, переживающих послеледниковый отскок. Если в достаточно большом масштабе, увеличение вулканической активности дает положительную обратную связь процессу дегляциации в результате выделения из вулканов CO 2 и метана.

Периоды дегляциации также частично вызваны океаническими процессами. Например, прерывание обычной циркуляции глубокой холодной воды и глубины проникновения в Северной Атлантике имеют обратную связь, которая способствует дальнейшему отступлению ледников.

Обеднение влияет на уровень моря, потому что вода, ранее находившаяся на суше в твердой форме, превращается в жидкую воду и со временем стекает в океан. Недавний период интенсивной дегляциации привел к среднемировому повышению уровня моря на 1,7 мм / год в течение всего 20-го века и на 3,2 мм / год за последние два десятилетия, что является очень быстрым повышением.

механизмы, с помощью которых происходит дегляциация, включают таяние, испарение, сублимацию, отел и эоловые процессы, такие как ветер чистка.

Исчезновение ледникового покрова Лаурентиды

На протяжении всей эпохи плейстоцена Ледниковый щит Лаурентиды распространился по обширным территориям на севере Северной Америки с площадью покрытия более 5 000 000 квадратных миль. Ледяной щит Лаурентиды в некоторых районах достигал 10 000 футов в глубину и доходил до 37 ° северной широты. Нанесенная на карту протяженность ледникового щита Лаурентид во время дегляциации была подготовлена ​​Дайком и др. Циклы дегляциации определяются различными факторами, главным из которых являются изменения приходящей летней солнечной радиации или инсоляции в Северном полушарии. Но, поскольку не все повышения инсоляции с течением времени вызвали дегляциацию нынешних объемов льда, которые мы наблюдаем сегодня. Это приводит к другому выводу, предполагающему, что существует возможный климатический порог с точки зрения отступления и, в конечном итоге, исчезновения ледяных щитов. Поскольку Лаурентид был самым крупным ледяным щитом в Северном полушарии, было проведено много исследований, касающихся его исчезновения, разгрузки моделей баланса энергии, моделей общей циркуляции атмосферы и океана и моделей баланса поверхностной энергии. Эти исследования пришли к выводу, что ледяной покров Лаурентиды имел положительный поверхностный баланс массы в течение почти всего периода его дегляциации, что указывает на то, что потеря массы во время его дегляциации более чем вероятно была вызвана динамическим сбросом. Только в раннем голоцене баланс массы на поверхности стал отрицательным. Это изменение к отрицательному балансу поверхностной массы позволило предположить, что абляция поверхности стала движущей силой, которая привела к потере массы льда в ледяном щите Лаурентида. Отсюда делается вывод, что ледяной щит Лаурентиды начал демонстрировать поведение и характер дегляциации только после радиационного воздействия и летних температур, которые начали расти в начале голоцена.

Результат дегляциации ледникового покрова Лаурентида

Когда ледяной покров Лаурентиды прошел через процесс дегляциации, он создал много новых форм рельефа и оказал различное влияние на сушу. Прежде всего, по мере таяния огромных ледников возникает большой объем талой воды. Объемы талой воды создали множество объектов, включая прогляциальные пресноводные озера, которые могут быть значительными. Мало того, что талая вода образовывала озера, были штормы, которые обрушивались на внутренние пресные воды. Эти штормы создавали волны, достаточно сильные, чтобы размыть ледяные берега. После того, как ледяные скалы обнажились из-за повышения уровня моря и эрозии, вызванной волнами, айсберги раскололись и откололись. Преобладали крупные озера, но также и более мелкие, мелководные и относительно недолговечные озера. Это появление и исчезновение небольших неглубоких озер во многом повлияло на рост, распространение и разнообразие растений, которые мы наблюдаем сегодня. Озера служили препятствием для миграции растений, но когда эти озера высохли, растения могли мигрировать и распространяться очень эффективно.

Последняя дегляциация
Температура от 20 000 до 10 000 лет назад, получено из EPICA Dome C Ice Ядро (Антарктида) Постледниковый уровень моря

Период между концом Последнего максимума оледенения до начала голоцена (примерно 19–11 тысяч лет назад.), показывает изменения концентраций парниковых газов и атлантической меридиональной опрокидывающейся циркуляции (AMOC), когда уровень моря поднялся на 80 метров. Кроме того, последняя дегляциация отмечена тремя резкими импульсами CO2, а записи вулканических извержений показывают, что субаэральный вулканизм увеличился в глобальном масштабе в два-шесть раз по сравнению с фоновыми уровнями между 12 и 7 тысячелетиями.

Примерно между 19-м градусом и концом последнего ледникового максимума (или LGM) до 11-го градуса, который был ранним голоценом, климатическая система претерпела радикальные изменения. Большая часть этих изменений происходила с поразительной скоростью, поскольку Земля переживала конец последнего ледникового периода. Изменения инсоляции были основной причиной этого резкого глобального изменения климата, так как это было связано с несколькими другими глобальными изменениями, от изменения ледяных щитов до колебания концентрации парниковых газов и многих других обратных связей, которые привели к разным ответам, как на глобальном, так и на региональном уровне. Не только ледовые щиты и парниковые газы претерпели изменения, но также, помимо этого, произошло внезапное изменение климата и множество случаев быстрого и значительного повышения уровня моря. Таяние ледяных щитов и повышение уровня моря произошло только после 11 град. Тем не менее, земной шар подошел к своему нынешнему межледниковому периоду, когда климат сравнительно постоянен и стабилен, а концентрация парниковых газов близка к доиндустриальным уровням. Все эти данные доступны благодаря исследованиям и информации, собранной из косвенных записей, как с суши, так и с океана, которые иллюстрируют общие глобальные закономерности изменений климата в период Обледенения.

Во время последнего ледникового максимума (LGM) наблюдалась очевидная низкая концентрация углекислого газа (CO2) в атмосфере, которая, как полагали, возникла в результате большего сдерживания углерода в глубинах океана в результате процесса стратификация в пределах Южного океана. Эти глубокие воды Южного океана содержали наименьшее значение δ13C, в результате чего они были местом с наибольшей плотностью и наибольшим содержанием соли во время LGM. Выброс такого секвестрированного углерода, возможно, был прямым результатом опрокидывания глубин Южного океана, вызванного усилением ветрового апвеллинга и отступлением морского льда, которые напрямую связаны с потеплением Антарктики, а также совпадают с холодными явлениями., древнейший и молодой дриас, на севере.

На всем протяжении LGM в Северной Америке восток был населен холодоустойчивыми хвойными лесами, а на юго-востоке и северо-западе Соединенных Штатов сохранились открытые леса в местах, которые закрыли леса сегодня, что говорит о том, что во время LGM температуры были ниже, а общие условия были намного суше, чем те, которые мы наблюдаем сегодня. Есть также признаки того, что юго-запад Соединенных Штатов был намного более влажным во время LGM по сравнению с сегодняшним днем, поскольку там был открытый лес, где сегодня мы видим пустыню и степь. В Соединенных Штатах общая изменчивость растительности подразумевает общее понижение температуры (минимум на 5 ° C), смещение западных траекторий штормов на юг и очень крутой широтный градиент температуры.

Формы рельефа

Некоторые формы рельефа, видимые сегодня, отличаются мощными эрозионными силами, действующими во время или сразу после дегляциации. Распределение таких форм рельефа помогает понять ледниковую динамику и геологические периоды прошлого. Изучение обнаженных форм рельефа также может дать представление о настоящем и ближайшем будущем, поскольку ледники по всему миру отступают в текущий период изменения климата. В целом, недавно дегляциализированные ландшафты по своей природе нестабильны и имеют тенденцию двигаться к равновесию.

Образцы обычных форм рельефа, вызванные дегляциацией или последовавшими геоморфическими процессами после воздействия из-за дегляциации:

См. Также
  • icon Портал океанов
Ссылки
Последняя правка сделана 2021-05-17 11:32:54
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте