自18世紀工業(yè)革命以來,溫室氣體不斷增加,導致大氣變暖。全球變暖的后果在兩極可以清楚地看到。自20世紀初以來,北極地區(qū)氣溫上升約0.6℃,南極地區(qū)氣溫上升約0.2℃。隨著氣溫的上升,北極和南極洲的冰蓋都在融化,人們知道南極的冰比北極的冰蓋退縮得慢。融化速率差異背后的原因可以用這幾個關鍵因素來解釋。 洋流和位置地球的海洋在其氣候中扮演著重要的角色,因為洋流將熱量輸送到世界各地,主要從熱帶地區(qū)到兩極。南極位于南極洲大陸上,被大西洋、印度洋和太平洋所環(huán)繞。南極洲有南極繞極洋流,它繞著大陸航行。這股洋流阻止了溫暖的海水到達南極,而南極又使氣溫下降。另一方面,北極位于被北歐、俄羅斯和北美環(huán)繞的海冰上。它周圍的這片陸地阻止了在北冰洋中存在這樣一種繞極地流動。這意味著來自赤道的溫水可以到達北冰洋,但格陵蘭島除外,它被冷水溪流所包圍。此外,由于土地的熱容比水低,溫度波動更大。這些較大的波動使北極的冰更容易受到溫度變化的影響。 南極環(huán)極洋流 大氣環(huán)流除了水,氣流對極地氣候也有重要影響。北極和南極在地表附近都有一個標準的高壓區(qū),盡管這兩個地區(qū)在冬季都經歷了500hPa水平的臨時低壓區(qū)。這就產生了強烈的環(huán)極風,也就是極地頂點。北極渦旋比南極渦旋更溫暖,也更不穩(wěn)定,這主要是因為大氣“羅斯比”的活動存在差異。由于北極的地理位置,北極的大氣波更加活躍,它們擁有更多的能量,使得北極渦旋崩塌得更快。 北極極地渦旋 反照率反饋水和空氣所使用的能量來自太陽。這種光部分被表面吸收,部分反射回宇宙。然而,北極和南極都被冰雪覆蓋,其反照率分別為0.70和0.85。反照率越高,反射回天空的光就越多,這也是兩極仍然如此寒冷的原因之一。此外,反照率對溫度有正反饋。對于新鮮的雪和冰,反射率最高,但當冰融化或變老時,反射率會降低。這種反饋意味著北極冰的融化速度越快,反照率就越低,反照率越低,反照率就越高。 反照率效應 降水量的差異北極的平均降水量約為250毫米/年,而南極洲是地球上最干燥的大陸,平均降水量僅為110毫米/年。這意味著它們都被歸類為極地沙漠。然而,最大的影響來自降水類型。在南極,除了一些沿海地區(qū)和附近島嶼外,氣溫很少超過零度。這意味著降水幾乎總是以雪的形式出現。今年7月,北極地區(qū)的夏季氣溫上升至5攝氏度,氣溫也隨之升高。其結果是,在較暖的時期,降水可能以雨而不是雪的形式出現。事實證明,當降雨來襲時,冰的融化速度要快得多,這導致了北極冰的融化速度加快。 日漸衰退的北極冰蓋 高度的差異大氣的溫度取決于海拔高度。在對流層中,當空氣干燥時,溫度以每百米約1℃的速度下降,當空氣潮濕時,溫度以每百米0.65℃的速度下降。這意味著地形會對溫度產生影響。南極洲是地球上最高的大陸,由于它的冰原,平均高度為2200米。這種高海拔造成了南極的低溫。在北極情況更為復雜。如果你觀察格陵蘭島,你會發(fā)現它的平均海拔在1600米到1700米之間,這與南極洲沒有顯著的差異,但是北極位于海冰之上,海冰的厚度不會比海平面高幾米。這是與南極的顯著差異,這可以部分解釋溫度的差異。 結論很明顯,如果目前的融化速度保持不變,南極的南極洲將比北極生存的時間更長。由于缺乏環(huán)極洋流、陸地比例較高、極地渦旋較暖且較不穩(wěn)定、反照率較低、降水較多、海拔較低,北極有溫暖的海水進入。所有這些元素都導致了更高的溫度,因此北極和北極環(huán)境的融化速度更快。南極洲正好相反,它能提供更多的保護來抵御全球變暖。 |
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