地球地理冰雪

多年生冰覆盖了地球陆地表面的10.8%(表1.1和图1.1)，其中大部分冰储存在北极极地冰原格陵兰岛和南极洲较小的冰川和冰原数量众多——全球人口估计超过20万——但这些冰块覆盖的面积相对较小。另外15.4%的地球表面被

表1.1

全球冰冻圈的面积和体积

常年冰

常年冰

表1.1

全球冰冻圈的面积和体积

位置	区域	体积	海平面当量
	(106平方公里)	(106立方千米)	(米)
格陵兰冰原	1.7	2.9	7.1
南极冰原	13.3	25.4	56.2
山glaciersc	1．1	0.22 - -0.38	0.56 - -0.97
永冻层	22.8	0.01 - -0.04	0.03 - -0.10
	雪和海冰
类型和	面积(106平方公里)	面积(106平方公里)
半球最小最大值		最小最大值平均
海冰
北部4.8	13.6	9.8 - 6.6	15.5 - 11.8
南部1.9	14.5	8.7 - 3.0	18.8 - 12.0
雪
北部		3.1	46.7 - 24.9
南部		13.9	15.1 - 14.3

注:海冰数据为1979年1月至2011年3月，北半球雪的数据是1966年11月至2011年3月。

“海平面相当于全球平均水平的增长海面高度如果所有这些冰都被转移到海洋中，就会发生这种情况。

包括海上(浮动)冰架，但不包括周边冰原。

“山地冰川和极地冰盖其中不包括格陵兰和南极冰原，但包括每个冰原外围动态独立的冰原(见第6章)。

dExtent是该地区冰雪覆盖的总面积。对于海冰，这包括冰浓度至少15%的所有卫星像元(分辨率约为625平方公里);像素中区域的剩余部分可以是陆地或开放的水。雪范围是指积雪覆盖范围接近连续的区域边缘;在这个地区可能会有无雪区。

永久冻土:几米到几百米深的冻土。

与此相对照的是永久冰,海洋区域冰雪变化剧烈。积雪是冰冻圈中变化最大的元素。从1966年到2011年，北半球冬季积雪覆盖的平均最大范围达到46.7 X 106 km2:几乎是北半球陆地面积的一半(图1.3)。每年夏天，这种雪几乎完全消失，永久积雪仅限于格陵兰岛内部以及其他高海拔和极地冰盖的堆积区。

由于南半球大陆位于低纬度地区(南极洲除外)，南部的积雪覆盖范围较小。对它的研究也较少，只有2000年以来卫星合成的积雪覆盖面积的图像。的南美安第斯山脉在美国，澳大利亚东南部的高海拔地区、新西兰的大部分地区以及南极洲附近的岛屿都有季节性降雪，热带东非的高峰地区也是如此。根据7月0°C等温线，最大积雪面积估计为1.2 X 106平方公里，其中大部分积雪位于巴塔哥尼亚冰原

图1.1。全球(a)北极和(b)南极海冰覆盖，2011年2月1日。图中还显示了格陵兰岛和南极冰盖。数据由国家环境预测中心/NOAA和美国国家冰雪数据中心提供。图片来自今日冰冻圈，伊利诺伊大学香槟分校(http://arctic.atmos.uiuc.edu/cryosphere/)。

南美洲。再加上南极上空的永久积雪，南半球陆地积雪的峰值为15.1 X 106平方公里，约为北半球的三分之一。

南半球积雪的季节周期较少，因为南极洲大部分地区太冷，无法经历夏季融化。在这片冰冻的大陆上常年都有积雪，只在沿海地区融化。作为一个切题但令人愉快的结果，地球反照在12月和1月，太阳停留在南半球，南极反射的阳光增加了月球的光照。从某种意义上说，世界上每个人都能在月球球体上看到南极的雪。

每年冬天覆盖在陆地表面的白色毯子在高纬度海洋中有直接的相似之处，在那里，海冰形成了一层薄薄的表面，在一年中的大部分时间里有效地将水转化为陆地。图1.2显示了初夏(2005年6月)海冰破裂时，被雪覆盖的浮冰随风排列的“区域”。海冰由第一年冰和多年冰的组合组成。第一年的冰是每年海水原地冻结后重新形成的。多年的冰至少熬过了一个夏季的融化季节，通过两种主要机制保持不变:(i)一些冰由于在陆地上停留，被困在水道或海湾内，或在其中循环而留在高纬度地区海洋环流而不是输出冰;(ii)浮冰在汇流区隆起或堆积，形成厚而有弹性的冰。

图1.2。加拿大马尼托巴省的巴顿湾(哈德逊湾)，冰雪覆盖的浮冰和融化的池塘在春天破裂。浮冰被风吹成一条直线。科学仪器(地面微波散射计)在图片的中心可见。(摄影:John Yackel)

这些机制通常协同作用，在北极比南极更普遍，导致北部冰盖更厚，多年冰更多。

相对于大陆，季节性周期海洋中的冰更多地呈半球形对称(表1.1)，尽管存在有趣的南北对比。1979-2011年期间的被动微波遥感显示，北半球冰面积的平均最小值为4.8 x 106平方公里，通常在9月份达到。最大的冰盖通常在冬末达到，三月的平均冰盖面积为13.6 x 106平方公里。南大洋的海冰有更大的季节周期，多年冰相对较少。南部年平均海冰覆盖面积为8.7 X 106 km2，从1.9 X 106 km2(2月)到14.5 X 106 km2(9月)不等。

结合半球，全球海冰面积相对稳定，在15.4 X 106至20.8 X 106 km2之间变化，2月最小，11月达到峰值。全球冰范围-海洋中含有海冰的区域，由海洋冰川划分冰边缘-范围从18.4 X 106到27.3 X 106平方公里。年平均全球冰面积和面积分别为18.5 X 106和23.9 X 106 km2。

结合雪和海冰覆盖，季节性冰冻圈覆盖59 X 106和30 X 106平方公里北半球和南半球,分别。图1.3显示了地理分布。冰冻圈的其他元素包括季节性冻土和淡水(河流和湖泊)冰。

这种冰雪覆盖影响地表反照率和地球的能量收支，大气和地表之间的热和水分通量，以及海洋和大气中的环流模式。全球冰冻圈的每个元素都与天气、气候和社会相互作用并影响它们，每个元素都对全球气候变化高度敏感。raybet雷竞技最新

这本书探讨了全球冰冻圈的物理和特征，重点是冰冻圈-气候的相互作用。raybet雷竞技最新第二章概述了雪和冰在地球上的各种表现形式的结构，包括它们的材料特性

冰冻圈

| |雪米海冰|H冰架HI冰原

|冰川和冰盖|多年冻土(连续)| |多年冻土(不连续)| |多年冻土(孤立)

冰冻圈

| |雪m海冰|H冰架HI冰原

|冰川和冰盖|多年冻土(连续)| |多年冻土(不连续)| |多年冻土(孤立)

图1.3。全球冰川、永久冻土、冬季积雪和海冰覆盖面积。(图片摘自UNEP/ grid -阿伦达尔全球冰雪展望(2007年)。由Hugo Ahlenius原创的地图设计和制图;http://maps.grida.no/go/graphic/the-cryosphere-world-map)。

图1.3。全球冰川、永久冻土、冬季积雪和海冰覆盖面积。(图片摘自UNEP/ grid -阿伦达尔全球冰雪展望(2007年)。由Hugo Ahlenius原创的地图设计和制图;http://maps.grida.no/go/graphic/the-cryosphere-world-map)。

第一章

使它成为一种奇特而有趣的物质。第三章考察了雪和冰的热力学。第4-7章概述了地球上不同的冰冻圈领域:季节性雪、淡水冰、海洋冰川冰,冰原和永久冻土。我在第8章讨论了冰冻圈-气候过程和冰冻圈在raybet雷竞技最新全球气候系统中的作用。第9章总结了整个地球历史上冰冻圈的变化，包括冰冻圈对近期和未来气候变暖的脆弱性的简要概述。raybet雷竞技最新

这为全球气候系统中冰雪的一些重要方面提供了一个入口。raybet雷竞技最新不可能在本卷的页面内提供全面的概述，因此我将重点限制在对冰冻圈和冰冻圈-气候相互作用的基本物理介绍上。raybet雷竞技最新冰冻圈的许多迷人的方面，如雪崩科学、冰雪微物理学、冰芯和寒区地貌学，都被忽视了。有兴趣的读者会发现许多深入研究冰雪科学的优秀文本，并在注释书目中提供了每一章的进一步阅读建议。

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