Обратная связь лед-альбедо - это климатический процесс с положительной обратной связью, при котором изменение площади ледяных шапок , ледников и морского льда изменяет альбедо и температуру поверхности планеты. Лед обладает высокой отражающей способностью, поэтому часть солнечной энергии отражается обратно в космос. Обратная связь между ледяным покровом и альбедо играет важную роль в глобальном изменении климата . [1] Например, в более высоких широтах более высокие температуры тают ледяные щиты. [2]Однако, если теплые температуры уменьшат ледяной покров и территория будет заменена водой или сушей, альбедо уменьшится. Это увеличивает количество поглощаемой солнечной энергии, что приводит к еще большему потеплению. [3] Эффект в основном обсуждался с точки зрения недавней тенденции уменьшения арктического морского льда . [4] Изменение альбедо усиливает первоначальное изменение площади льда, ведущее к еще большему потеплению. Потепление, как правило, уменьшает ледяной покров и, следовательно, уменьшает альбедо, увеличивая количество поглощаемой солнечной энергии и приводя к еще большему потеплению. В недавнем геологическом прошлом положительная обратная связь лед-альбедо сыграла важную роль в наступлении и отступлении плейстоценовых (от ~ 2,6 до ~ 10 тыс. Лет назад) ледниковых щитов. [5] И наоборот, более низкие температуры увеличивают лед, что увеличивает альбедо, что приводит к большему охлаждению.
Свидетельство
Обратная связь снега и льда с альбедо имеет тенденцию усиливать региональное потепление из-за антропогенного изменения климата. Из-за этого усиления криосферу иногда называют «естественным термометром» Земли, потому что изменения в каждом из ее компонентов оказывают долгосрочное воздействие на системы (биологические, физические и социальные) Земли. [6] Также потенциально могут иметь место процессы внутренней обратной связи. Поскольку наземный лед тает и вызывает эвстатическое повышение уровня моря , он также может потенциально вызывать землетрясения [7] в результате отскока после ледникового периода , который в дальнейшем разрушает ледники и шельфовые ледники. Если морской лед отступит в Арктике, альбедо моря станет темнее, что приведет к еще большему потеплению. Точно так же, если ледяной покров Гренландии или Антарктики отступает, обнажается более темная подстилающая суша [8] и поглощается больше солнечной радиации.
Снежок Земля
Ускользающая обратная связь лед-альбедо также была важна для Snowball Earth . Геологические данные показывают наличие ледников вблизи экватора [9], а модели предполагают, что обратная связь лед-альбедо сыграла свою роль. По мере образования льда все больше поступающей солнечной радиации отражалось обратно в космос, в результате чего температура на Земле падала. Была ли Земля сплошным снежным комом (полностью замороженным) или снежным шаром с тонкой экваториальной полосой воды, все еще остается спорным [10], но механизм обратной связи лед – альбедо остается важным для обоих случаев.
Обратная связь лед-альбедо на экзопланетах
На Земле климат сильно зависит от взаимодействия с солнечной радиацией и процессов обратной связи. Можно ожидать, что экзопланеты вокруг других звезд также испытают процессы обратной связи, вызванные звездным излучением, которые влияют на климат мира. При моделировании климата других планет исследования показали, что обратная связь лед-альбедо намного сильнее на планетах земной группы , вращающихся вокруг звезд (см. Звездную классификацию ), которые имеют высокое ближнее ультрафиолетовое излучение . [11]
Смотрите также
- Обратная связь об изменении климата
- Чувствительность климата
- Проект темного снега
- Полярное усиление
- Полярные качели - явление, при котором колебания температуры на каждом из полюсов Земли могут не совпадать по фазе.
- Обратная связь по почвенному углероду
Рекомендации
- ^ Будыко М.И. (1969-01-01). «Влияние вариаций солнечной радиации на климат Земли». Теллус . 21 (5): 611–619. DOI : 10.3402 / tellusa.v21i5.10109 . ISSN 0040-2826 .
- ^ Шнайдер, Стивен Х .; Дикинсон, Роберт Э. (1974). «Моделирование климата». Обзоры геофизики . 12 (3): 447–493. Bibcode : 1974RvGSP..12..447S . DOI : 10,1029 / RG012i003p00447 . ISSN 1944-9208 .
- ^ Дезер, К., Дж. Э. Уолш и М. С. Тимлин (2000). «Изменчивость морского льда в Арктике в контексте последних тенденций атмосферной циркуляции». J. Климат . 13 (3): 617–633. Bibcode : 2000JCli ... 13..617D . CiteSeerX 10.1.1.384.2863 . DOI : 10.1175 / 1520-0442 (2000) 013 <0617: ASIVIT> 2.0.CO; 2 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
- ^ Пистон, Кристина; Айзенман, Ян ; Раманатан, Вирабхадран (2019). «Радиационное нагревание свободного ото льда Северного Ледовитого океана» . Письма о геофизических исследованиях . 46 (13): 7474–7480. Bibcode : 2019GeoRL..46.7474P . DOI : 10.1029 / 2019GL082914 . ISSN 1944-8007 .
- ^ Treut, H. Le; Hansen, J .; Raynaud, D .; Jouzel, J .; Лориус, К. (сентябрь 1990 г.). «Рекорд ледяного керна: чувствительность климата и тепличное потепление в будущем». Природа . 347 (6289): 139–145. Bibcode : 1990Natur.347..139L . DOI : 10.1038 / 347139a0 . ISSN 1476-4687 . S2CID 4331052 .
- ^ «AR5 Climate Change 2013: The Physical Science Basis - IPCC» . Проверено 12 июня 2019 .
- ^ Ву, Патрик; Джонстон, Пол (2000). «Может ли дегляциация вызвать землетрясения в Северной Америке?» . Письма о геофизических исследованиях . 27 (9): 1323–1326. Bibcode : 2000GeoRL..27.1323W . DOI : 10.1029 / 1999GL011070 . ISSN 1944-8007 .
- ^ «AR5 Climate Change 2013: The Physical Science Basis - IPCC» . Проверено 11 июня 2019 .
- ^ Харланд, ВБ (1964-05-01). «Критическое свидетельство большого инфра-кембрийского оледенения». Geologische Rundschau . 54 (1): 45–61. Bibcode : 1964GeoRu..54 ... 45H . DOI : 10.1007 / BF01821169 . ISSN 1432-1149 . S2CID 128676272 .
- ^ " ' Snowball Earth' Might Be слякотной" . Журнал астробиологии . 2015-08-03 . Проверено 13 июня 2019 .
- ^ Шилдс, Аомава Л .; Meadows, Victoria S .; Bitz, Cecilia M .; Pierrehumbert, Raymond T .; Джоши, Манодж М .; Робинсон, Тайлер Д. (август 2013 г.). «Влияние распределения спектральной энергии звезды-хозяина и обратной связи лед-альбедо на климат внесолнечных планет» . Астробиология . 13 (8): 715–739. arXiv : 1305,6926 . Bibcode : 2013AsBio..13..715S . DOI : 10.1089 / ast.2012.0961 . ISSN 1531-1074 . PMC 3746291 . PMID 23855332 .