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美国宇航局2001年火星探测任务收集的数据显示，火星南部残留冰帽每年都会经历升华现象。最广为接受的解释是，火星轨道的波动导致了这些变化。<ref>{{cite web | url=http://news.nationalgeographic.com/news/2007/02/070228-mars-warming.html | archive-url=https://web.archive.org/web/20070302094717/http://news.nationalgeographic.com/news/2007/02/070228-mars-warming.html | url-status=dead | archive-date=2 March 2007 | title=Mars Melt Hints at Solar, Not Human, Cause for Warming, Scientist Says | first=Kate | last=Ravilious | work=[[National Geographic News]] | publisher=[[National Geographic Society]] | date=28 February 2007 | access-date=28 October 2008 }}</ref>

美国宇航局2001年火星探测任务收集的数据显示，火星南部残留冰帽每年都会经历升华现象。最广为接受的解释是，火星轨道的波动导致了这些变化。<ref>{{cite web | url=http://news.nationalgeographic.com/news/2007/02/070228-mars-warming.html | archive-url=https://web.archive.org/web/20070302094717/http://news.nationalgeographic.com/news/2007/02/070228-mars-warming.html | url-status=dead | archive-date=2 March 2007 | title=Mars Melt Hints at Solar, Not Human, Cause for Warming, Scientist Says | first=Kate | last=Ravilious | work=[[National Geographic News]] | publisher=[[National Geographic Society]] | date=28 February 2007 | access-date=28 October 2008 }}</ref>

==Pluto==

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2015年4月29日，美国宇航局宣布其[[:zh:新视野号|新视野号]]任务在矮行星[[:zh:冥王星|冥王星]]上发现了一个被认为是极地冰帽的特征。<ref>{{Cite web|title = New Horizons Probe Snaps Possible Polar Ice Cap On Pluto|url = https://www.forbes.com/sites/bridaineparnell/2015/04/30/new-horizons-spots-possible-polar-ice-cap-on-pluto/|access-date = 20 May 2015|first = Brid-Aine|last = Parnell|website = Forbes}}</ref> 2015年7月，探测器飞越冥王星，”爱丽丝”[[:zh:紫外线|紫外线]][[:zh:成像光谱仪|成像光谱仪]]确认该特征实际上是由[[:zh:甲烷|甲烷]]和[[:zh:氮|氮]]冰组成的冰帽。<ref>{{cite news|title = Pluto Is Larger Than Thought, Has Ice Cap, NASA Probe Reveals|url = http://www.space.com/29924-pluto-larger-than-thought-nasa-flyby.html|access-date = 10 September 2015|first = Nola|last = Taylor Redd|work = Space.com}}</ref>

2015年4月29日，美国宇航局宣布其[[:zh:新视野号|新视野号]]任务在矮行星[[:zh:冥王星|冥王星]]上发现了一个被认为是极地冰帽的特征。<ref>{{Cite web|title = New Horizons Probe Snaps Possible Polar Ice Cap On Pluto|url = https://www.forbes.com/sites/bridaineparnell/2015/04/30/new-horizons-spots-possible-polar-ice-cap-on-pluto/|access-date = 20 May 2015|first = Brid-Aine|last = Parnell|website = Forbes}}</ref> 2015年7月，探测器飞越冥王星，”爱丽丝”[[:zh:紫外线|紫外线]][[:zh:成像光谱仪|成像光谱仪]]确认该特征实际上是由[[:zh:甲烷|甲烷]]和[[:zh:氮|氮]]冰组成的冰帽。<ref>{{cite news|title = Pluto Is Larger Than Thought, Has Ice Cap, NASA Probe Reveals|url = http://www.space.com/29924-pluto-larger-than-thought-nasa-flyby.html|access-date = 10 September 2015|first = Nola|last = Taylor Redd|work = Space.com}}</ref>

极地冰帽

通过哈勃太空望远镜拍摄的火星极地冰帽可以看到整个北部冰帽

极地冰帽 或者冰帽是行星、矮行星或天然卫星上被冰盖的高-纬度 纬度区域。[1]

对于冰体被称为极地冰帽，没有任何关于大小或成分的要求，也没有任何关于它必须位于陆地上的地质要求，而只是要求它必须是极地中的固相物质体。这使得“极地冰帽”这个术语成为一个误称，因为冰帽一词本身的应用范围更狭隘，指的是陆地上的冰体，面积小于 50,000 平方公里；更大的冰体被称为冰盖

冰的成分各不相同。例如，地球的极地冰帽主要由水冰组成，而火星的极地冰帽则由固体二氧化碳和水冰混合而成。

极地冰帽的形成是因为高纬度地区接收到的太阳辐射能量比赤道地区少，导致地表温度较低。

过去12,000年来，地球的极地冰帽发生了巨大的变化。由于行星或月球绕太阳旋转时对太阳能的吸收量不同，冰帽会发生季节性变化。此外，在地质时间尺度上，冰帽可能会因气候变化而增大或缩小。

地球

主条目: 極地

  • 1978 – 2002年9月北极海冰范围

  • 1978 – 2002年2月北极海冰范围

  • 藍色彈珠, 从阿波罗17号看到的地球，可见南极冰帽（由NASA提供)

北极冰帽融化

更多信息：北极冰海消融

地球的北极被北冰洋上空的浮冰（海冰）覆盖。部分非季节性融化的冰块会变得非常厚，大面积厚度可达3至4米，脊线厚度可达20米。一年冰厚通常约为1米。海冰覆盖面积在900万至1200万平方公里之间。另外，格陵蘭冰原覆盖面积约为171万平方公里，冰量约为260万立方公里。冰块断裂（崩裂）时，会形成散布在北大西洋周围的冰山。[2]

根据美国国家冰雪数据中心的数据，“自1979年以来，冬季北极海冰面积每十年减少约4.2%”。2008年和2009年的北极海冰最小面积略高于2007年。根据美国国家冰雪数据中心的数据，一年中其他时间的海冰面积有时仍接近1979-2000年的平均水平，例如2010年4月。[3] 尽管如此，在这些年份中，北极海冰覆盖面积的总体平均水平似乎已从800万平方公里下降到500万平方公里。

南极

另见: 南极洲气候

南极洲的卫星合成图像

地球的南极洲被南极冰盖覆盖。南极冰盖面积约1460万平方公里，冰储量在2500万至3000万立方公里之间。地球上约70%的淡水蕴藏在这片冰盖中。

美国国家冰雪数据中心的数据显示，过去三十年（1979-2009年）南极洲的海冰覆盖稍微有增加。[4]

历史事件

过去几十年来，因为陆地和海冰急剧减少，地球的极地冰
帽引起了广泛关注。美国国家航空航天局报告称，自1970年代末以来，北极海冰平均每年减少了20,800平方英里（53,900平方公里），而南极海冰平均每年增加了7,300平方英里（18,900平方公里）。同时，北极地区每年损失约50立方公里（十亿吨）的陆地冰，几乎全部来自格陵兰岛260万亿吨的陆地冰盖。根据美国国家冰雪数据中心（NSIDC）的数据，2014年9月19日，南极海冰面积自1979年以来首次超过772万平方英里（2000万平方公里）。冰面积连续数日高于这一基准范围。1981年至2010年间，平均最大冰盖面积为1872万平方公里（723万平方英里）。根据NSIDC的数据，2014年9月20日，海冰面积达到单日最大，达到2014万平方公里（778万平方英里）。NSIDC的数据显示，2014年9月22日，海冰面积达到五天平均最大，达到2011万平方公里（776万平方英里）。[5] 这种增加可能是由于先前冰盖融化导致南冰洋盐度降低，从而提高了海水的冰点。

当前冰帽的消融速度引发了人们对冰川动力学及其对全球气候影响的诸多研究和发现。1950年代初，美国陆军的科学家和工程师开始钻探极地冰帽以了解地质情况。这些研究积累了“近40年的深极地冰芯钻探经验和成果……并建立了用于获取深冰芯用于气候学档案的基础钻探技术”。[6] 极地冰帽不仅被用来追踪当前的气候模式，还通过冰层中发现的二氧化碳和甲烷痕迹来追踪过去几千年的气候模式。在过去十年中，极地冰帽面积急剧缩小，且没有真正的恢复迹象。[7] 美国国家航空航天局（NASA）高级研究员何塞菲诺·科米索（Josefino Comiso）发现，“过去20年北极地区的变暖速度是过去100年变暖速度的八倍。”
[8] 2012年9月，海冰面积达到历史最小值。记者约翰·维达尔表示，海冰面积“比2007年创下的417万平方公里的最低值减少了70万平方公里”[9]
2013年8月，北极海冰面积平均为609万平方公里，比1981年至2010年该月的平均值少了113万平方公里。[10]

火星

主条目：火星极帽, 南极高原, 和北极高原
火星北极地区的冰盖，維京1號轨道器图像合成（由NASA/JPL-加州理工学院提供)

除了地球之外，火星也拥有极地冰帽，主要由水冰和少量尘埃组成。[11] 冻结的二氧化碳构成了南极高原或南极层状沉积物的一小部分永久组成部分。在南北半球，冬季都会形成季节性的二氧化碳霜冻沉积，并在春季升华。

美国宇航局2001年火星探测任务收集的数据显示，火星南部残留冰帽每年都会经历升华现象。最广为接受的解释是，火星轨道的波动导致了这些变化。[12]

冥王星

2015年4月29日，美国宇航局宣布其新视野号任务在矮行星冥王星上发现了一个被认为是极地冰帽的特征。[13] 2015年7月，探测器飞越冥王星，爱丽丝紫外线成像光谱仪确认该特征实际上是由甲烷和氮冰组成的冰帽。[14]

新视野号拍摄的冥王星上冻结的甲烷和氮气的照片

另见

References

  1. ^ The National Snow and Ice Data Center Glossary Archived 10 July 2009 at the Portuguese Web Archive
  2. ^ “NSIDC Arctic Sea Ice News Fall 2007”. nsidc.org. Archived from the original on 19 April 2014. Retrieved 27 March 2008.
  3. ^ “Arctic Sea Ice News & Analysis”. National Snow and Ice Data Center. Retrieved 9 May 2010.
  4. ^ “State of the Cryosphere / Arctic and Antarctic Standardized Anomalies and Trends Jan 1979 – Jul 2009”. National Snow and Ice Data Center. Archived from the original on 26 December 2012. Retrieved 24 April 2010.
  5. ^ “Antarctic Sea Ice Reaches New Record Maximum”. NASA Goddard Space Flight Center. 8 April 2015. Retrieved 10 May 2017.
  6. ^ Langway, Chester (April 2008). “The history of early polar ice cores”. Cold Regions Science and Technology. 52 (2): 101–117.
  7. ^ “Polar ice is melting more faster than predicted”. The Watchers. 10 March 2011. Retrieved 18 May 2015.
  8. ^ Thompson, Elvia. “Recent Warming of Arctic May Affect Worldwide Climate”. NASA. Archived from the original on 26 April 2021. Retrieved 2 October 2012.
  9. ^ Videl, John (19 September 2012). “Arctic Ice Shrinks 18% against Record, Sounding Climate Change Alarm Bells”. The Guardian. London. Retrieved 3 October 2012.
  10. ^ National Snow and Ice Data Center A real hole near the pole, 4 September 2012
  11. ^ Grima, Cyril G.; Kofman, W.; Mouginot, J.; Phillips, R. J.; Herique, A.; Biccardi, D.; Seu, R.; Cutigni, M. (2009). “North polar deposits of Mars: Extreme purity of the water ice”. Geophysical Research Letters. 36 (3): n/a. Bibcode:2009GeoRL..36.3203G. doi:10.1029/2008GL036326. S2CID 129096278. Archived from the original on 17 July 2012.
  12. ^ Ravilious, Kate (28 February 2007). “Mars Melt Hints at Solar, Not Human, Cause for Warming, Scientist Says”. National Geographic News. National Geographic Society. Archived from the original on 2 March 2007. Retrieved 28 October 2008.
  13. ^ Parnell, Brid-Aine. “New Horizons Probe Snaps Possible Polar Ice Cap On Pluto”. Forbes. Retrieved 20 May 2015.
  14. ^ Taylor Redd, Nola. “Pluto Is Larger Than Thought, Has Ice Cap, NASA Probe Reveals”. Space.com. Retrieved 10 September 2015.

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