stringtranslate.com

یخ دریا

قطعات شکسته یخ دریای قطب شمال با پوشش برفی

یخ دریا با یخ زدن آب دریا به وجود می آید . چون چگالی یخ کمتر از آب است، روی سطح اقیانوس شناور است (همانطور که یخ آب شیرین ). یخ دریا حدود 7 درصد از سطح زمین و حدود 12 درصد از اقیانوس های جهان را پوشانده است. [1] [2] [3] بسیاری از یخ های دریای جهان در داخل بسته های یخی قطبی در مناطق قطبی زمین محصور شده است : بسته یخی قطب شمال اقیانوس منجمد شمالی و بسته یخی قطب جنوب در اقیانوس جنوبی . بسته‌های قطبی سالانه یک چرخش قابل توجه در سطح سطحی را تجربه می‌کنند، فرآیندی طبیعی که بوم‌شناسی قطب شمال ، از جمله اکوسیستم‌های اقیانوس ، به آن بستگی دارد . به دلیل تأثیر بادها، جریان ها و نوسانات دما، یخ دریا بسیار پویا است که منجر به تنوع گسترده ای از انواع و ویژگی های یخ می شود. یخ دریا ممکن است با کوه‌های یخی که تکه‌هایی از قفسه‌های یخی یا یخچال‌های طبیعی هستند که در اقیانوس فرو می‌روند ، مقایسه شود . بسته به موقعیت مکانی، گستره های یخی دریا ممکن است دارای کوه های یخی نیز باشند.

ویژگی های عمومی و دینامیک

سناریوی دینامیک یخ دریا فرضی که برخی از رایج ترین ویژگی های یخ دریا را نشان می دهد (خرس مقیاس تقریبی ارائه می دهد)

یخ دریا به سادگی رشد نمی کند و ذوب نمی شود. در طول عمر خود بسیار پویا است. به دلیل اثر ترکیبی بادها، جریان ها، دمای آب و نوسانات دمای هوا، گستره های یخی دریا معمولاً مقدار قابل توجهی تغییر شکل می دهند. یخ های دریا بر اساس توانایی یا عدم توانایی رانش و با توجه به سن طبقه بندی می شوند.

یخ سریع در مقابل یخ رانش (یا بسته).

یخ دریا را می‌توان بر اساس اینکه به خط ساحلی (یا بین توده‌ها یا به کوه‌های یخی زمین‌دار ) متصل (یا یخ زده) است یا خیر، طبقه‌بندی کرد. اگر متصل باشد، یخ خشک یا اغلب یخ سریع (مانند بست ) نامیده می شود. متناوبا و بر خلاف یخ سریع، یخ رانش در مناطق بسیار وسیع تر در سواحل رخ می دهد و یخی را در بر می گیرد که با جریان ها و بادها آزادانه حرکت می کند. مرز فیزیکی بین یخ سریع و یخ رانش، مرز یخ سریع است . منطقه یخ رانش ممکن است بیشتر به یک منطقه برشی ، یک منطقه یخ حاشیه ای و یک بسته مرکزی تقسیم شود . [4] یخ رانش متشکل از شناورها ، تکه‌های جداگانه یخ دریا به عرض 20 متر (66 فوت) یا بیشتر است. نام هایی برای اندازه های مختلف شناور وجود دارد: کوچک - 20 تا 100 متر (66 تا 328 فوت). متوسط ​​- 100 تا 500 متر (330 تا 1640 فوت)؛ بزرگ - 500 تا 2000 متر (1600 تا 6600 فوت)؛ وسیع - 2 تا 10 کیلومتر (1.2 تا 6.2 مایل)؛ و غول - بیش از 10 کیلومتر (6.2 مایل). [5] [6] اصطلاح بسته یخ یا به عنوان مترادف برای یخ رانش ، [5] یا برای تعیین منطقه یخ رانش که در آن شناورها به طور متراکم بسته شده اند استفاده می شود. [5] [6] [7] پوشش کلی یخ دریا از دیدگاه ناوبری زیردریایی، سایبان یخی نامیده می شود. [6] [7]

طبقه بندی بر اساس سن

طبقه بندی دیگری که توسط دانشمندان برای توصیف یخ دریا استفاده می شود، بر اساس سن، یعنی مراحل رشد آن است. این مراحل عبارتند از: یخ جدید ، نیلاس ، یخ جوان ، سال اول و پیر . [5] [6] [7]

یخ جدید، نیلاس و یخ جوان

نیلاس در خلیج بافین

یخ جدید یک اصطلاح عمومی است که برای آب دریا که اخیراً منجمد شده و هنوز یخ جامد را تشکیل نمی‌دهد استفاده می‌شود. ممکن است از یخ فرزیل (صفحات یا اسپیکول های یخ معلق در آب)، لجن (برف اشباع شده از آب) یا شوگا (توده های یخ سفید اسفنجی به عرض چند سانتی متر) تشکیل شده باشد. اصطلاحات دیگری مانند یخ روغنی و یخ پنکیک برای تجمع کریستال های یخ تحت تأثیر باد و امواج استفاده می شود. [ نیاز به نقل از ] هنگامی که یخ دریا در ساحل با تورم خفیف شروع به تشکیل شدن می‌کند، می‌توان تخم‌های یخی به اندازه یک توپ فوتبال ایجاد کرد. [8]

Nilas یک پوسته یخی دریایی به ضخامت 10 سانتی متر (3.9 اینچ) تعیین می کند. بدون شکستن دور امواج خم می شود و متورم می شود. Nilas را می توان به نیلاهای تیره - تا ضخامت 5 سانتی متر (2.0 اینچ) و نیلاهای بسیار تیره و روشن - با ضخامت بیش از 5 سانتی متر (2.0 اینچ) و رنگ روشن تر تقسیم کرد.

یخ جوان یک مرحله گذار بین نیلاس و یخ سال اول است و ضخامت آن از 10 سانتی متر (3.9 اینچ) تا 30 سانتی متر (12 اینچ) متغیر است، یخ جوان را می توان به یخ خاکستری تقسیم کرد - 10 سانتی متر (3.9 اینچ) تا 15 ضخامت سانتی متر (5.9 اینچ) و یخ خاکستری-سفید - ضخامت 15 سانتی متر (5.9 اینچ) تا 30 سانتی متر (12 اینچ). یخ جوان به اندازه نیلاس انعطاف پذیر نیست، اما در اثر موج می شکند. تحت فشار، یا رافت (در مرحله یخ خاکستری) یا برجستگی (در مرحله یخ خاکستری-سفید) می شود.

یخ دریا سال اول

تمایز بین یخ دریای سال اول (FY)، سال دوم (SY)، چند ساله (MY) و یخ قدیمی

یخ دریای سال اول یخی است که ضخیم‌تر از یخ جوان است اما بیش از یک سال رشد نمی‌کند. به عبارت دیگر، یخی است که در پاییز و زمستان رشد می کند (پس از اینکه مراحل یخ جدید – نیلاس – یخ جوان را طی کرد و بیشتر رشد کرد) اما در ماه های بهار و تابستان دوام نمی آورد (ذوب می شود). ضخامت این یخ معمولاً از 0.3 متر (0.98 فوت) تا 2 متر (6.6 فوت) متغیر است. [5] [6] [7] یخ سال اول ممکن است بیشتر به نازک (30 سانتی متر (0.98 فوت) تا 70 سانتی متر (2.3 فوت))، متوسط ​​(70 سانتی متر (2.3 فوت) تا 120 سانتی متر (3.9 فوت) تقسیم شود. ) و ضخیم (> 120 سانتی متر (3.9 فوت)). [6] [7]

یخ دریای قدیمی

یخ دریای قدیمی یخ دریایی است که حداقل یک فصل ذوب ( یعنی یک تابستان) زنده مانده است. به همین دلیل، این یخ به طور کلی ضخیم تر از یخ دریای سال اول است. یخ‌های قدیمی معمولاً به دو نوع تقسیم می‌شوند: یخ‌های سال دوم ، که در یک فصل ذوب زنده مانده‌اند و یخ‌های چند ساله که بیش از یک فصل زنده مانده‌اند. (در برخی منابع، [5] یخ های قدیمی بیش از دو سال قدمت دارند.) یخ چند ساله در قطب شمال بسیار رایج تر از آن در قطب جنوب است . [5] [9] ضخامت یخ های قدیمی دریا معمولاً از 2 تا 4 متر متغیر است. [10] دلیل این امر این است که یخ دریا در جنوب به سمت آبهای گرمتر می رود و در آنجا ذوب می شود. در قطب شمال، بیشتر یخ دریا محصور در خشکی است.

نیروهای محرکه

در حالی که یخ سریع نسبتاً پایدار است (چون به خط ساحلی یا بستر دریا چسبیده است)، یخ رانش (یا بسته) تحت فرآیندهای تغییر شکل نسبتاً پیچیده‌ای قرار می‌گیرد که در نهایت باعث ایجاد مناظر بسیار گسترده یخ‌های دریا می‌شود. باد همراه با جریان های اقیانوسی نیروی محرکه اصلی است. [1] [5] نیروی کوریولیس و شیب سطح یخ دریا نیز مورد استفاده قرار گرفته است. [5] این نیروهای محرک باعث ایجاد حالت تنش در منطقه یخ رانش می شوند. یک دسته یخ که به سمت دیگری همگرا می شود و به آن فشار می آورد، حالت فشرده سازی را در مرز بین هر دو ایجاد می کند. پوشش یخ نیز ممکن است تحت یک حالت کشش قرار گیرد که منجر به واگرایی و باز شدن شکاف می شود. اگر دو شناور در حالی که در تماس باقی می مانند از کنار یکدیگر عبور کنند، حالت برشی ایجاد می کند .

تغییر شکل

تغییر شکل یخ دریا ناشی از برهمکنش بین شناورهای یخ است، زیرا آنها در برابر یکدیگر رانده می شوند. نتیجه ممکن است سه نوع ویژگی باشد: [6] [7] 1) یخ رافت شده ، زمانی که یک قطعه بر دیگری غلبه دارد. 2) برآمدگی های فشاری ، خطی از یخ شکسته که به سمت پایین (برای تشکیل کیل ) و به سمت بالا (برای ساخت بادبان ) حرکت می کند. و 3) Hummock ، تپه ای از یخ شکسته که یک سطح ناهموار را تشکیل می دهد. رج برشی یک برجستگی فشاری است که تحت برش ایجاد می شود - تمایل دارد خطی تر از پشته ای باشد که فقط توسط فشار ایجاد می شود. [6] [7] یک برجستگی جدید یکی از ویژگی‌های اخیر است - تاج تیز است، با شیب جانبی آن با زاویه بیش از 40 درجه. در مقابل، برآمدگی هوازدگی، پشته ای است که تاج آن گرد است و طرفین آن کمتر از 40 درجه شیب دارند. [6] [7] Stamukhi نوع دیگری از انباشته‌ها هستند، اما اینها زمینی هستند و بنابراین نسبتاً ثابت هستند. آنها از تعامل بین یخ سریع و یخ بسته در حال حرکت ناشی می شوند.

یخ سطحی یخ دریایی است که تحت تأثیر تغییر شکل قرار نگرفته و بنابراین نسبتاً صاف است. [6] [7]

لیدها و پلی نیاها

سرب‌ها و پلی‌نیاها مناطقی از آب‌های آزاد هستند که در گستره‌های یخی دریا وجود دارند، حتی اگر دمای هوا زیر صفر است و تعامل مستقیمی بین اقیانوس و جو ایجاد می‌کنند که برای حیات وحش مهم است. سرنخ ها باریک و خطی هستند - عرض آنها از مقیاس متر تا کیلومتر متفاوت است. در طول زمستان، آب در سرب ها به سرعت یخ می زند. آنها همچنین برای اهداف ناوبری استفاده می شوند - حتی زمانی که دوباره منجمد می شوند، یخ در سرنخ ها نازک تر است و به یخ شکن ها اجازه می دهد تا به مسیر بادبان راحت تر دسترسی داشته باشند و زیردریایی ها راحت تر به سطح آب بروند. پلی‌نیاها از نظر اندازه یکنواخت‌تر از سرب‌ها هستند و همچنین بزرگ‌تر هستند - دو نوع شناخته می‌شوند: 1) پلی‌نیاهای حساس به گرما ، که در اثر بالا آمدن آب گرم‌تر ایجاد می‌شوند و 2) پلی‌نیاهای گرمای نهان ، که ناشی از بادهای مداوم از خط ساحلی هستند. [5]

تشکیل

تصویر ماهواره ای از شکل گیری یخ دریا در نزدیکی جزیره سنت متیو در دریای برینگ

فقط لایه بالایی آب باید تا نقطه انجماد خنک شود. [11] جابجایی لایه سطحی شامل 100-150 متر بالا (330-490 فوت) تا پیکنوکلین با تراکم افزایش یافته است.

در آب آرام، اولین یخ دریا که روی سطح تشکیل می‌شود، لایه‌ای از کریستال‌های مجزا است که در ابتدا به شکل دیسک‌های ریز هستند که روی سطح صاف شناور هستند و قطر آنها کمتر از 0.3 سانتی‌متر (0.12 اینچ) است. هر دیسک دارای محور c عمودی است و به سمت بیرون رشد می کند. در یک نقطه مشخص، چنین شکل دیسکی ناپایدار می شود و کریستال های جدا شده در حال رشد، شکل ستاره ای شش ضلعی به خود می گیرند، با بازوهای شکننده بلندی که روی سطح کشیده می شوند. این کریستال ها نیز دارای محور c عمودی هستند. بازوهای دندریتیک بسیار شکننده هستند و به زودی می شکند و مخلوطی از دیسک ها و قطعات بازو را به جا می گذارند. با هر نوع تلاطم در آب، این قطعات بیشتر به کریستال های کوچک تصادفی شکل می شکنند که تعلیقی با چگالی فزاینده در آب های سطحی تشکیل می دهند، یک نوع یخ به نام یخ فریزیل یا گریس . در شرایط آرام، بلورهای فرزیل به زودی با هم منجمد می شوند و یک صفحه نازک پیوسته از یخ جوان را تشکیل می دهند. در مراحل اولیه خود، زمانی که هنوز شفاف است - این همان یخی است که نیلاس نامیده می شود . پس از تشکیل نیل، فرآیند رشد کاملاً متفاوتی اتفاق می‌افتد، که در آن آب به پایین صفحه یخی موجود منجمد می‌شود، فرآیندی که رشد تجمعی نامیده می‌شود . این فرآیند رشد باعث تولید یخ در سال اول می شود.

در آب‌های خشن، یخ تازه دریا با سرد شدن اقیانوس تشکیل می‌شود، زیرا گرما در جو از بین می‌رود. بالاترین لایه اقیانوس تا کمی زیر نقطه انجماد فوق سرد می شود، در این زمان پلاکت های یخی کوچک (یخ فرازیل) تشکیل می شوند. با گذشت زمان، این فرآیند منجر به ایجاد یک لایه سطحی نرم می شود که به نام یخ چربی شناخته می شود . تشکیل یخ Frazil نیز ممکن است با بارش برف شروع شود ، نه ابرسرد کردن. سپس امواج و باد این ذرات یخ را به صفحات بزرگتر با قطر چند متر فشرده می کنند که یخ پنکیک نامیده می شود . اینها روی سطح اقیانوس شناور می شوند و با یکدیگر برخورد می کنند و لبه های وارونه را تشکیل می دهند. با گذشت زمان، صفحات یخ پنکیک ممکن است خود را روی هم قرار دهند یا با هم منجمد کنند و به یک پوشش یخی جامدتری تبدیل شوند که به یخ پنکیک تلفیقی معروف است. چنین یخی در بالا و پایین ظاهری بسیار خشن دارد.

اگر برف کافی روی یخ دریا ببارد تا تخته فری زیر سطح دریا را فشار دهد، آب دریا به داخل جریان می‌یابد و لایه‌ای از یخ از مخلوط برف/آب دریا تشکیل می‌شود. این امر به ویژه در اطراف قطب جنوب رایج است .

دانشمند روسی ولادیمیر ویزه (1886-1954) زندگی خود را وقف مطالعه یخ های قطب شمال کرد و نظریه پیش بینی علمی شرایط یخ را توسعه داد ، که به دلیل آن در محافل دانشگاهی مورد تحسین قرار گرفت. او این نظریه را در میدان دریای کارا به کار برد که منجر به کشف جزیره ویزه شد .

چرخه انجماد و ذوب سالانه

تغییرات فصلی و کاهش سالانه حجم یخ دریای قطب شمال که توسط مدل‌سازی عددی مبتنی بر اندازه‌گیری تخمین زده می‌شود [12]
حجم یخ دریای قطب شمال در طول زمان با استفاده از روش ترسیم سیستم مختصات قطبی (زمان خلاف جهت عقربه های ساعت می رود، یک چرخه در سال)

چرخه انجماد و ذوب سالانه توسط چرخه سالانه تابش خورشیدی و دمای اقیانوس و جو و تغییر در این چرخه سالانه تنظیم می شود.

در قطب شمال، سطح اقیانوس پوشیده از یخ دریا در طول زمستان از حداقل در سپتامبر به حداکثر در مارس یا گاهی فوریه افزایش می یابد، قبل از اینکه در تابستان ذوب شود. در قطب جنوب، جایی که فصول معکوس می‌شوند، حداقل سالانه معمولاً در فوریه و حداکثر سالانه در سپتامبر یا اکتبر است و نشان داده شده است که وجود یخ دریا در کنار جبهه‌های زایش قفسه‌های یخی بر جریان یخچال‌ها و به طور بالقوه پایداری آن تأثیر می‌گذارد. صفحه یخی قطب جنوب [13] [14]

رشد و سرعت ذوب نیز تحت تأثیر وضعیت خود یخ است. در طول رشد، ضخیم شدن یخ در اثر انجماد (برخلاف دینامیک) خود به ضخامت بستگی دارد، به طوری که با غلیظ شدن یخ، رشد یخ کند می شود. [5] به همین ترتیب، در طول ذوب، یخ نازک‌تر دریا سریع‌تر آب می‌شود. این منجر به رفتار متفاوت بین یخ چند ساله و سال اول می شود. علاوه بر این، حوضچه‌های ذوب روی سطح یخ در طول فصل ذوب، میزان آلبیدو را پایین می‌آورند تا تابش خورشیدی بیشتری جذب شود، که منجر به بازخوردی می‌شود که در آن ذوب شتاب می‌گیرد. وجود حوضچه های مذاب تحت تأثیر نفوذپذیری یخ دریا (یعنی اینکه آیا آب ذوب می تواند تخلیه شود) و توپوگرافی سطح یخ دریا (یعنی وجود حوضچه های طبیعی برای تشکیل حوضچه های مذاب) است. یخ سال اول به دلیل عدم وجود برجستگی پویا نسبت به یخ چند ساله صاف تر است، بنابراین حوضچه ها مساحت بیشتری دارند. آنها همچنین دارای آلبدو پایین تری هستند زیرا روی یخ نازک تری قرار دارند، که مانع از رسیدن تابش خورشیدی کمتری به اقیانوس تاریک زیر می شود. [15]

خواص فیزیکی

یخ دریا یک ماده مرکب است که از یخ خالص، آب نمک مایع، هوا و نمک تشکیل شده است. کسرهای حجمی این اجزا - یخ، آب نمک و هوا - خواص فیزیکی کلیدی یخ دریا، از جمله هدایت حرارتی، ظرفیت گرمایی، گرمای نهان، چگالی، مدول الاستیک و استحکام مکانیکی را تعیین می‌کنند. [16] کسر حجمی آب نمک به شوری و دما یخ دریا بستگی دارد، در حالی که شوری یخ دریا عمدتاً به عصر یخبندان و ضخامت بستگی دارد. در طول دوره رشد یخ، حجم نمک فله آن معمولاً زیر 5٪ است. [17] کسر حجمی هوا در طول دوره رشد یخ معمولاً حدود 1-2٪ است، اما ممکن است با گرم شدن یخ به میزان قابل توجهی افزایش یابد. [18] حجم هوای یخ دریا در تابستان به 15 درصد و در پاییز 4 درصد می رسد . [20] هم حجم آب نمک و هم حجم هوا بر مقادیر چگالی یخ دریا تأثیر می گذارد که معمولاً برای یخ سال اول حدود 840-910 کیلوگرم بر متر مکعب است. چگالی یخ دریا منبع مهمی از خطاها در بازیابی ضخامت یخ دریا با استفاده از رادار و ارتفاع سنجی ماهواره ای لیزری است که منجر به عدم قطعیت 0.3-0.4 متر می شود. [21]

نظارت و مشاهدات

تغییرات در شرایط یخ دریا به بهترین وجه با سرعت ذوب شدن در طول زمان نشان داده می شود. یک رکورد ترکیبی از یخ های قطب شمال نشان می دهد که عقب نشینی شناورها در حدود سال 1900 آغاز شد و در 50 سال گذشته ذوب سریع تری را تجربه کرد. [22] مطالعه ماهواره ای یخ دریا در سال 1979 آغاز شد و به معیار بسیار مطمئن تری برای تغییرات طولانی مدت یخ دریا تبدیل شد. در مقایسه با رکورد گسترده، گستره یخ دریا در منطقه قطبی تا سپتامبر 2007 تنها نیمی از جرم ثبت شده بود که تخمین زده می شد در دوره 1950-1970 وجود داشته باشد. [23]

وسعت یخ دریای قطب شمال در سپتامبر 2012 به پایین ترین حد خود رسید، زمانی که مشخص شد یخ تنها 24 درصد از اقیانوس منجمد شمالی را پوشش می دهد، که پایین ترین سطح قبلی 29 درصد در سال 2007 را جبران کرد. پیش بینی ها درباره زمان اولین قطب شمال بدون یخ تابستان ممکن است رخ دهد متفاوت است.

وسعت یخ دریای قطب جنوب در دوره مشاهدات ماهواره ای که در سال 1979 آغاز شد، به تدریج افزایش یافت تا اینکه بهار 2016 در نیمکره جنوبی کاهش یافت.

اثرات تغییر اقلیم

همانطور که یخ ذوب می شود، آب مایع در فرورفتگی های روی سطح جمع می شود و آنها را عمیق می کند و این حوضچه های مذاب را در قطب شمال تشکیل می دهد . این حوضچه‌های آب شیرین از دریای شور زیر و اطراف آن جدا می‌شوند، تا زمانی که یخ‌ها این دو را با هم ادغام کنند.

یخ دریا اکوسیستمی را برای گونه‌های مختلف قطبی، به‌ویژه خرس قطبی فراهم می‌کند ، که محیط زیست آن به دلیل گرم شدن زمین باعث می‌شود که یخ‌ها با گرم‌تر شدن دمای زمین بیشتر آب شوند. علاوه بر این، خود یخ دریا به خنک نگه داشتن آب و هوای قطبی کمک می کند، زیرا یخ به اندازه کافی برای حفظ یک محیط سرد وجود دارد. در این حالت، رابطه یخ دریا با گرمایش جهانی چرخه ای است. یخ به حفظ آب و هوای خنک کمک می‌کند، اما با افزایش دمای جهانی، یخ‌ها ذوب می‌شوند و در سرد نگه داشتن این اقلیم‌ها کمتر موثر هستند. سطح درخشان و براق یخ ( آلبدو ) همچنین با انعکاس بیشتر نور خورشید که به فضا برخورد می کند، در حفظ دمای قطبی سردتر نقش دارد. با ذوب شدن یخ های دریا، سطح آن کوچک می شود و اندازه سطح بازتابنده آن کاهش می یابد و در نتیجه باعث می شود زمین گرمای بیشتری از خورشید را جذب کند. همانطور که یخ ذوب می شود، آلبدو را کاهش می دهد و در نتیجه باعث می شود که گرمای بیشتری توسط زمین جذب شود و میزان ذوب یخ بیشتر شود. [24] اگرچه اندازه لایه های یخ تحت تأثیر فصول است، حتی یک تغییر کوچک در دمای جهانی می تواند به میزان زیادی بر مقدار یخ دریا تأثیر بگذارد و به دلیل کوچک شدن سطح بازتابنده که اقیانوس را خنک نگه می دارد، چرخه یخ را جرقه می زند. کاهش و گرم شدن دما در نتیجه، مناطق قطبی مستعدترین مکان برای تغییرات آب و هوایی در این سیاره هستند. [5]

علاوه بر این، یخ دریا بر حرکت آب‌های اقیانوس تأثیر می‌گذارد. در فرآیند انجماد ، بسیاری از نمک موجود در آب اقیانوس‌ها از ساختارهای کریستالی منجمد خارج می‌شود، اگرچه مقداری از آن در یخ منجمد باقی می‌ماند. این نمک در زیر یخ های دریا به دام می افتد و غلظت بیشتری از نمک در آب زیر یخ ایجاد می کند. این غلظت نمک به چگالی آب شور کمک می کند و این آب سرد و متراکم تر به کف اقیانوس فرو می رود. این آب سرد در امتداد کف اقیانوس به سمت استوا حرکت می کند، در حالی که آب گرمتر در سطح اقیانوس در جهت قطب ها حرکت می کند. این به عنوان " حرکت تسمه نقاله " نامیده می شود و یک فرآیند منظم است. [5]

مدل سازی

برای به دست آوردن درک بهتر در مورد تنوع، از مدل های عددی یخ دریا برای انجام مطالعات حساسیت استفاده می شود . دو عنصر اصلی، دینامیک یخ و خواص ترمودینامیکی هستند ( به مدل سازی انتشار یخ دریا ، فرآیندهای رشد یخ دریا و ضخامت یخ دریا مراجعه کنید ). بسیاری از کدهای کامپیوتری مدل یخ دریا برای انجام این کار موجود است، از جمله مجموعه عددی CICE .

بسیاری از مدل‌های آب و هوای جهانی (GCM) یخ دریا را در طرح شبیه‌سازی عددی خود پیاده‌سازی می‌کنند تا بازخورد یخ-آلبدو را به درستی دریافت کنند. مثالها عبارتند از:

پروژه مقایسه مدل جفت شده یک پروتکل استاندارد برای مطالعه خروجی مدل‌های گردش عمومی جو-اقیانوس همراه ارائه می‌دهد. جفت شدن در سطح مشترک جو-اقیانوس، جایی که یخ دریا ممکن است رخ دهد، انجام می شود.

علاوه بر مدل سازی جهانی، مدل های مختلف منطقه ای با یخ دریا سروکار دارند. مدل‌های منطقه‌ای برای آزمایش‌های پیش‌بینی فصلی و برای مطالعات فرآیندی استفاده می‌شوند .

اکولوژی

یخ دریا بخشی از بیوسفر زمین است . هنگامی که آب دریا یخ می زند، یخ با کانال های پر از آب نمک پر می شود که ارگانیسم های سمپاژیک مانند باکتری ها، جلبک ها، غلاف ها و آنلیدها را حفظ می کند، که به نوبه خود غذای حیواناتی مانند کریل و ماهی های تخصصی مانند طاس را فراهم می کند که به نوبه خود از آنها تغذیه می شوند. توسط حیوانات بزرگتر مانند پنگوئن های امپراتور و نهنگ های مینک . [25]

کاهش یخ های فصلی دریا، بقای گونه های قطب شمال مانند فوک های حلقه ای و خرس های قطبی را در معرض خطر قرار می دهد. [26] [27] [28]

حضور فرازمینی

احتمال وجود عناصر و ترکیبات دیگر به صورت اقیانوس و دریا در سیارات فرازمینی وجود دارد. دانشمندان به طور مشخص به وجود "کوه های یخی" از الماس جامد و دریاهای متناظر از کربن مایع در غول های یخی ، نپتون و اورانوس مشکوک هستند . این به دلیل فشار و گرمای شدید در هسته است که کربن را به یک سیال فوق بحرانی تبدیل می کند . [29] [30]

همچنین ببینید

پدیده نادر - تشکیل یخ توپ. ساحل استرومی، تالین ، استونی .

انواع یا ویژگی های یخ

فیزیک و شیمی

علوم کاربردی و تلاش های مهندسی

مراجع

  1. ↑ ab Wadhams، Peter (1 ژانویه 2003). "یخ دریای قطب شمال چگونه شکل می گیرد و فروپاشی می کند؟". صفحه تم قطب شمال . NOAA. بایگانی شده از نسخه اصلی در 6 مارس 2005 . بازبینی شده در 25 آوریل 2005 .
  2. ↑ ویکس، ویلی اف (2010). روی یخ دریا انتشارات دانشگاه آلاسکا ص 2. ISBN 978-1-60223-101-6.
  3. ↑ شکر، محمد؛ سینها، نیرمال (2015). یخ دریا - فیزیک و سنجش از دور . John Wiley & Sons, Inc. ISBN 978-1119027898.
  4. ↑ Leppäranta، Matti (2005). رانش یخ دریا. اسپرینگر. شابک 978-3-540-40881-9.
  5. ^ abcdefghijklm NSIDC همه چیز درباره یخ دریا
  6. ^ abcdefghij Environment Canada Ice Glossary
  7. ^ abcdefghi WMO Sea-Ice Nomenclature
  8. ↑ موری، جسیکا (7 نوامبر 2019). هزاران «تخم مرغ یخی» کمیاب در ساحل فنلاند پیدا شد. نگهبان .
  9. ↑ Wadhams، P. (2000). یخ در اقیانوس . مطبوعات CRC. شابک 978-90-5699-296-5.
  10. ^ سازمان جهانی هواشناسی "اطلاعات و خدمات یخ دریا".
  11. ^ بری، راجر جی. بلانکن، پیتر دی (2016). میکرو اقلیم و اقلیم محلی. انتشارات دانشگاه کمبریج ص 189. شابک 978-1-316-65233-6.
  12. ↑ ژانگ، جینلون؛ Rothrock، DA (مه 2003). "مدل سازی یخ دریایی جهانی با مدل توزیع ضخامت و آنتالپی در مختصات منحنی تعمیم یافته". بررسی ماهانه هواشناسی 131 (5): 845-861. Bibcode :2003MWRv..131..845Z. CiteSeerX 10.1.1.167.1046 . doi :10.1175/1520-0493(2003)131<0845:MGSIWA>2.0.CO;2. 
  13. ^ گرین، چاد ای. یانگ، دانکن آ. گویتر، دیوید ای. گالتون فنزی، بنجامین ک. Blankenship، Donald D. (6 سپتامبر 2018). "دینامیک فصلی قفسه یخی Totten کنترل شده توسط یخ دریا". کرایوسفر . 12 (9): 2869-2882. Bibcode :2018TCry...12.2869G. doi : 10.5194/tc-12-2869-2018 . ISSN  1994-0416.
  14. ^ ماسوم، رابرت آ. اسکامبوس، تئودور آ. بنتس، لوک جی. رید، فیلیپ؛ اسکوایر، ورنون آ. استمرجان، شارون ای. (2018). "تجزیه قفسه یخی قطب جنوب ناشی از از بین رفتن یخ دریا و تورم اقیانوس". طبیعت . 558 (7710): 383-389. Bibcode :2018Natur.558..383M. doi :10.1038/s41586-018-0212-1. ISSN  0028-0836. PMID  29899449. S2CID  49185973.
  15. ↑ پروویچ، دونالد (۲۰۱۷). فصل چهارم: یخ دریا و نور خورشید. در توماس، دیوید (ویرایش). یخ دریا (3 ویرایش). وایلی بلکول.
  16. ^ تیمکو، GW؛ هفته ها، WF (2010). "بررسی خواص مهندسی یخ دریا". علوم و فناوری مناطق سردسیر . 60 (2): 107-129. Bibcode :2010CRST...60..107T. doi :10.1016/j.coldregions.2009.10.003.
  17. ↑ گریوانک، فیلیپ جی. نوتز، دیرک (2013). "بینش دینامیک آب نمک و نمک زدایی یخ دریا از مطالعه مدل 1 بعدی زهکشی گرانشی: زهکشی گرانشی". مجله تحقیقات ژئوفیزیک: اقیانوس ها . 118 (7): 3370-3386. doi :10.1002/jgrc.20247. hdl : 11858/00-001M-0000-0014-69FD-7 .
  18. ^ کرابک، او. گالی، RJ; مرکوری، ال. دلیل، بی. تیسون، جی.-ال. رایسگارد، اس. (2019). "شواهد فشار انجماد در آخال های مجزای یخ دریا و تاثیر آن بر تعادل آبی- گازی". مجله تحقیقات ژئوفیزیک: اقیانوس ها . 124 (3): 1660-1678. Bibcode :2019JGRC..124.1660C. doi :10.1029/2018JC014597. ISSN  2169-9275.
  19. ^ وانگ، کیو. لو، پی. لپارانتا، م. چنگ، بی. ژانگ، جی. لی، زی (2020). "خواص فیزیکی یخ دریای تابستانی در بخش اقیانوس آرام قطب شمال طی سال های 2008-2018". مجله تحقیقات ژئوفیزیک: اقیانوس ها . 125 (9). Bibcode :2020JGRC..12516371W. doi : 10.1029/2020JC016371. ISSN  2169-9275.
  20. ↑ سالگانیک، اوگنی؛ لانگه، بنجامین آ. کاتلین، کریستین؛ ماترو، ایلککا؛ آنهاوس، فیلیپ؛ میلویک، مورون؛ هویلند، کنوت وی. Granskog، Mats A. (20 نوامبر 2023). "مشاهدات ذوب تابستانی ترجیحی کیل های خط الراس دریایی-یخ قطب شمال از بررسی های مکرر سونار چند پرتو". کرایوسفر . 17 (11): 4873-4887. Bibcode :2023TCry...17.4873S. doi : 10.5194/tc-17-4873-2023 . ISSN  1994-0424.
  21. ^ لندی، جک سی. پتی، الک ا. تسامادوس، میشل؛ استروو، جولین سی. (2020). ناهمواری یخ دریا به عنوان منبع کلیدی عدم قطعیت در بازیابی تخته فری یخ CryoSat-2 نادیده گرفته شد. مجله تحقیقات ژئوفیزیک: اقیانوس ها . 125 (5). Bibcode :2020JGRC..12515820L. doi : 10.1029/2019JC015820. hdl : 1983/8f95ca0b-9f8a-4ddf-9025-406bc4a0ee5a . ISSN  2169-9275.
  22. ^ والش، جان ای. فترر، فلورانس؛ اسکات استوارت، جی. چپمن، ویلیام ال. (1 ژانویه 2017). پایگاه داده ای برای به تصویر کشیدن تغییرات یخ دریای قطب شمال به سال 1850. بررسی جغرافیایی 107 (1). Informa UK Limited: 89–107. Bibcode :2017GeoRv.107...89W. doi : 10.1111/j.1931-0846.2016.12195.x . ISSN  0016-7428.
  23. ^ پولیاک، لئونید؛ ریچارد بی کوچه; جان تی اندروز; جولی بریگام گرت ؛ توماس ام. کرونین; دنیس ای. داربی; و همکاران (3 فوریه 2010). "تاریخچه یخ دریا در قطب شمال" (PDF) . بررسی های علوم کواترنر . 29 (15): 2-17. Bibcode :2010QSRv...29.1757P. doi :10.1016/j.quascirev.2010.02.010.
  24. ↑ «آلبدو». ماژول های آموزش آب و هوا برای K-12 . دانشگاه ایالتی NC بایگانی شده از نسخه اصلی در 29 مه 2017 . بازبینی شده در 15 نوامبر 2017 .
  25. ↑ «اکولوژی یخ دریا». آزمایش فیزیک یخ دریا و اکوسیستم (SIPEX) . CRC آب و هوا و اکوسیستم قطب جنوب. بایگانی شده از نسخه اصلی در 20 مارس 2012 . بازبینی شده در 23 ژوئن 2012 .
  26. ^ باربر، دی جی؛ Iacozza, J. (مارس 2004). "تحلیل تاریخی شرایط یخ دریا در کانال M'Clintock و خلیج Boothia، Nunavut: مفاهیم برای زیستگاه فوک حلقه ای و خرس قطبی". قطب شمال . 57 (1): 1-14. doi : 10.14430/arctic478 . JSTOR  40512590.
  27. ^ استرلینگ، آی. لان، نیوجرسی؛ یاکوزا، جی. الیوت، سی. Obbard, M. (مارس 2004). "توزیع و فراوانی خرس قطبی در ساحل جنوب غربی خلیج هادسون در طول فصل آب های آزاد، در رابطه با روند جمعیت و الگوهای یخ سالانه". قطب شمال . 57 (1): 15-26. doi : 10.14430/arctic479 . JSTOR  40512591.
  28. ^ استرلینگ، آی. پارکینسون، CL (سپتامبر 2006). "اثرات احتمالی گرم شدن آب و هوا بر روی جمعیت های منتخب خرس های قطبی (Ursus maritimus) در قطب شمال کانادا" (PDF) . قطب شمال . 59 (3): 261-275. doi :10.14430/arctic312. hdl : 2060/20060020227 . JSTOR  40512813. S2CID  38022814.
  29. ↑ «اقیانوس های الماس روی اورانوس و نپتون امکان پذیر است». نجوم اکنون بازبینی شده در 22 ژانویه 2024 .
  30. ↑ «ممکن است در داخل نپتون و اورانوس الماس باران ببارد». مجله اسمیتسونیان بازبینی شده در 8 دسامبر 2021 .

واژه نامه های یخ دریا

لینک های خارجی

در ویکی‌انبار پرونده‌هایی مربوط به یخ دریا وجود دارد .