由于氣候變化，1979 年至 2016 年間，全球冰凍圈——地球上所有有冰凍水的區(qū)域——平均每年縮小約 87,000 平方公里(約 33,000 平方英里，相當(dāng)于蘇必利爾湖的面積) ，根據(jù)一項新的研究。這項研究首次對海冰、積雪和凍土覆蓋的地球表面積進(jìn)行了全球估計。

被冰凍水覆蓋的陸地范圍與其質(zhì)量一樣重要，因為明亮的白色表面非常有效地反射陽光，為地球降溫。冰雪大小或位置的變化會改變氣溫，改變海平面，甚至影響全世界的洋流。

這項新研究發(fā)表在地球的未來，AGU 的期刊，用于對我們星球及其居民的過去、現(xiàn)在和未來進(jìn)行跨學(xué)科研究。

“冰凍圈是最敏感的氣候指標(biāo)之一，也是第一個展示世界變化的指標(biāo)，”第一作者、蘭州大學(xué)自然地理學(xué)家彭曉慶說。“它的規(guī)模變化代表了重大的全球變化，而不是區(qū)域或地方問題。”

冰凍圈擁有地球近四分之三的淡水，在一些山區(qū)，不斷減少的冰川威脅著飲用水供應(yīng)。許多科學(xué)家已經(jīng)證明萎縮冰原，日益減少的積雪和北極海冰的損失分別因氣候變化。但是之前的研究沒有考慮地球表面冰凍圈的整個范圍及其對溫度升高的反應(yīng)。

空間和時間的收縮

彭和他在蘭州大學(xué)的合著者計算了冰凍圈的每日范圍，并將這些值取平均值得出年度估計值。雖然冰凍圈的范圍隨著季節(jié)的變化而擴(kuò)大和縮小，但他們發(fā)現(xiàn)地球冰凍圈覆蓋的平均面積自 1979 年以來總體收縮，與氣溫上升有關(guān)。

收縮主要發(fā)生在北半球，每年減少約 102,000 平方公里(約 39,300 平方英里)，約為堪薩斯州面積的一半。這些損失被南半球的增長略微抵消，那里的冰凍圈每年擴(kuò)大約 14,000 平方公里(5,400 平方英里)。這種增長主要發(fā)生在南極洲周圍羅斯海的海冰中，這可能是由于風(fēng)和洋流的模式以及南極冰蓋冰融水的加入。

估計表明，不僅全球冰凍圈在縮小，而且許多地區(qū)保持凍結(jié)的時間更短?，F(xiàn)在平均第一天結(jié)冰的時間比 1979 年晚了大約 3.6 天，而冰融化的時間大約提前了 5.7 天。

“這種分析對于氣候變化的全球指數(shù)或指標(biāo)來說是一個不錯的主意，”卡爾加里大學(xué)的冰川學(xué)家肖恩馬歇爾說，他沒有參與這項研究。他認(rèn)為下一步自然是使用這些數(shù)據(jù)來檢查冰雪覆蓋何時使地球達(dá)到峰值亮度，以了解反照率的變化如何在季節(jié)性或每月的基礎(chǔ)上影??響氣候，以及隨著時間的推移如何變化。

為了編制他們對冰凍圈范圍的全球估計，作者將行星表面劃分為一個網(wǎng)格系統(tǒng)。他們使用現(xiàn)有的全球海冰范圍、積雪和凍土數(shù)據(jù)集將網(wǎng)格中的每個單元?dú)w類為冰凍圈的一部分，前提是它至少包含三個組成部分中的一個。然后他們每天、每月和每年估計冰凍圈的范圍，并檢查它在 37 年的研究中是如何變化的。

作者表示，全球數(shù)據(jù)集現(xiàn)在可用于進(jìn)一步探索氣候變化對冰凍圈的影響，以及這些變化如何影響生態(tài)系統(tǒng)、碳交換以及動植物生命周期的時間。