Qu'Est-Ce Que La Cryosphère?

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Qu'est-ce que la cryosphère?

La cryosphère est la partie gelée de la surface de la Terre. Cela comprend les glaciers, la neige, la glace de mer, la glace d'eau douce, le pergélisol, les calottes glaciaires et les calottes glaciaires. La cryosphère joue un rôle important dans le climat mondial en influençant l'hydrologie, les nuages, les précipitations et la circulation de l'atmosphère et des océans. Le terme la cryologie se réfère à la science des cryosphères et déglaciation est la perte de la cryosphère (telle que la réduction de la teneur en glace globale due au réchauffement climatique).

Propriétés physiques de la cryosphère

L'existence de la cryosphère varie considérablement selon son emplacement spécifique dans le monde. Par exemple, la neige et la glace d'eau douce ne peuvent exister que pendant la saison hivernale dans de nombreux endroits, alors que de nombreux glaciers ont été gelés pendant des années 10,000. L'Antarctique abrite la majeure partie du volume mondial de glace, mais l'hémisphère nord abrite la plus grande zone de cryosphère. Les chercheurs sur le climat s'appuient sur des mesures de la cryosphère pour obtenir des informations sur le changement climatique global.

La cryosphère affecte le climat mondial grâce à trois propriétés distinctes: la réflectance de surface, la diffusivité thermique et la chaleur latente.

Réflectance de surface

Une grande partie de la cryosphère reflète le rayonnement solaire du soleil; cette réaction est appelée réflectance de surface. La réflectance de surface est mesurée par la différence entre le rayonnement solaire réfléchi et incident, appelé albédo. En d'autres termes, l'albédo est le pouvoir réfléchissant d'une surface particulière. Certains des taux les plus élevés d'albédo, entre 80% et 90%, se retrouvent dans les zones où la neige est présente toute l'année.

En automne et au printemps, les taux d'albédo sont plus élevés près des pôles. Une partie de cette réflectivité accrue est absorbée par la couverture nuageuse, qui est particulièrement élevée pendant ces mêmes saisons. Avril et mai ont les niveaux les plus élevés de rayonnement solaire dans les zones enneigées du monde et ont donc le plus grand effet sur le bilan radiatif global.

Diffusivité thermique

La diffusivité thermique fait référence à la vitesse à laquelle la chaleur peut être transférée à travers un objet particulier. Elle est déterminée en divisant la densité et la capacité thermique. En termes simples, il est également connu comme «froid au toucher» un objet particulier peut être. La chaleur se déplace beaucoup plus lentement dans la glace et la neige que dans l’air. Cela signifie que la neige et la glace aident à isoler le sol et l’eau ci-dessous du transfert de chaleur. La chaleur est encore plus lente lorsque la couverture de neige et de glace atteint entre les centimètres 30 et 40. Cela fonctionne pour garder tout sous la neige et la glace légèrement plus chaud pendant les mois d'hiver et légèrement plus frais pendant les mois d'été. La diffusivité thermique joue également un rôle important dans le climat.

Chaleur latente

La chaleur latente désigne l'énergie libérée ou stockée dans des conditions de température constante. Par exemple, la chaleur latente requise pour faire fondre la glace est relativement élevée. En d'autres termes, dans la cryosphère, la chaleur latente est l'énergie nécessaire pour changer l'état de l'eau (du gaz au liquide en solide). Le chauffage et le refroidissement de la neige et de la couverture de glace contribuent aux changements climatiques à travers le monde. À mesure que l'eau s'évapore de la surface de la terre, elle devient l'humidité dans l'atmosphère. Par exemple, la saison des moussons d'été en Eurasie serait due aux caractéristiques de refroidissement de la neige et du sol humide au printemps.

Types de cryosphère

Comme mentionné précédemment, la cryosphère fait référence à toutes les zones gelées du monde. Cela comprend: la neige, la glace de mer, la glace d'eau douce, le sol gelé et les glaciers.

Neige

La neige constitue la deuxième plus grande superficie de la cryosphère, couvrant plus de X millions de miles carrés. La majeure partie de cette zone se trouve dans l'hémisphère nord et va de 18 millions de miles carrés en hiver à 17.9 millions de miles carrés en été. La couverture de neige en Amérique du Nord est restée pratiquement la même pendant la plus grande partie de ce siècle, malgré l’augmentation de la température au printemps. Cependant, ce n'est pas le cas en Eurasie, où l'enneigement a diminué.

La couverture de neige fondante des montagnes contribue à la majeure partie de l'eau des cours d'eau et des eaux souterraines du monde entier. Cela aide à expliquer pourquoi les montagnes représentent environ 40% des aires protégées mondiales. Les chercheurs s'attendent à ce que le changement climatique mondial affecte les niveaux de précipitations et la quantité et le moment de la fonte des neiges. Cela affectera à son tour les procédures de gestion de l'eau dans le monde entier.

Glace de mer

De grandes parties de l'océan près des pôles nord et sud sont recouvertes de glace. Dans l'hémisphère sud, la banquise couvre entre X millions de miles carrés et X millions de miles carrés en septembre. En février, ce nombre peut descendre à 6.56 millions de miles carrés. Les variations saisonnières ne sont pas aussi marquées dans l'hémisphère nord. La glace de mer dans la région arctique a connu une diminution constante d’environ 7.7% chaque année 1.15, de 2.7 à 10. De 1978 à 1995, cette mesure passe à une diminution de 1978%. La région antarctique, cependant, a indiqué une augmentation d'environ 2012% tous les dix ans.

Glace d'eau douce

La glace d'eau douce peut être trouvée dans les rivières et les lacs. En règle générale, il s’agit d’un phénomène saisonnier qui n’existe généralement pas toute l’année, comme la glace de mer. Étant donné que cette couverture de glace se produit par saison et sur une zone beaucoup plus petite, son effet sur le climat est minime. Les enregistrements de la couverture de glace annuelle et de la débâcle peuvent toutefois indiquer des changements dans le climat mondial. Cela est particulièrement vrai pour la glace de lac. La débâcle est une source d'information sur le changement climatique moins fiable, car elle est largement influencée par les changements de débit d'eau et les températures environnantes.

Sol gelé

Le sol gelé comprend des zones de pergélisol. Dans l'hémisphère nord, le sol gelé couvre une superficie d'environ X millions de miles carrés. Les zones de pergélisol ne sont pas aussi faciles à mesurer, mais les estimations suggèrent qu'il couvre 20.84% de la superficie de l'hémisphère nord.

Au cours des saisons plus chaudes, il a été démontré que la profondeur du sol gelé influence les événements hydrologiques et géomorphologiques. L'influence du pergélisol reste cependant à identifier. En effet, le pergélisol est constitué de glace et de sol et de roches à des températures de congélation. La température du pergélisol en Alaska a augmenté de 2.4 ° C au cours des dernières décennies.

Glaciers

Les glaciers et les calottes glaciaires font partie de la cryosphère. Les deux sont constitués de grandes masses de glace situées au sommet de la terre. Ces masses de glace fondent, deviennent plus fines et se propagent plus largement lorsqu'elles traversent la terre. Environ 77% de l'eau douce du monde se trouve dans les calottes glaciaires. L'eau des glaciers et des calottes glaciaires peut rester gelée entre 100,000 et 1 des millions d'années.

Les chercheurs étudient toujours les effets des glaciers sur le changement climatique mondial. Actuellement, on pense qu'ils ont peu d'influence sur les températures globales. Cependant, les glaciers ont fondu à une vitesse accrue au cours des dernières décennies. Les estimations suggèrent qu'au cours du XIIe siècle, la fonte des glaciers et des calottes glaciaires a contribué entre 20% et 33% de l'augmentation du niveau de la mer.

Lorsque les glaciers et les calottes glaciaires atteignent le littoral, ils ont tendance à se rompre dans l’océan. Cette action est appelée vêlage. On pense que le vêlage est responsable de la majorité des pertes de masse observées dans les glaciers et les calottes glaciaires. La calotte glaciaire du Groenland subit actuellement des pertes importantes, mais la calotte antarctique a augmenté. Malgré cela, les scientifiques restent préoccupés par le fait que la calotte antarctique occidentale s’effondrera dans l’océan. Son effondrement se traduirait par une élévation du niveau de la mer entre les pieds 19.68 et les pieds 22.96, suffisamment pour causer une destruction importante des communautés côtières du monde entier.