© Icebergs can take many forms, Photo: © Andreas Wolden / Institue of Marine Research
© Glacier near Ny-Ålesund on Svalbard, Photo: © Andreas Wold
© A family of polar bears on the sea ice near Svalbard, Photo: © Andreas Wolden / Institue of Marine Research
© The giant ice caps in the Antarctic give researchers an insight into how the climate was hundreds, thousands and millions of years ago. Photo: © Andreas Wolden / Institute of Marine Research
© According to the climate researchers Vidar Lien and Anne Britt Sandø, the sea today rises on average by three millimeters per year. 150 years ago, it rose by an average of 1.7 mm per year. Photo: © Anders Jakobsen / Institue of Marine Research
10 דברים שלא ידעתם על קרח
October 9, 2019
קרח ממלא תפקיד מכריע באקלים העולמי
קרח הוא מים בצורתם המוצקה, אבל הוא חשוב גם לכדור הארץ שלנו. האקלים אן בריט סנדו ווידר ליאן מהמכון הנורבגי לחקר הים חושפים כמה מסודות הקרח
1. מים קפואים, פחמן דו חמצני וחנקן
מדוע יש קרח על פני כדור הארץ? "מכיוון שהטמפרטורות יורדות מתחת לאפס מעלות צלזיוס, גם סיבה שאין קרח על מרקורי ונוגה", אומר ליאן. "ובגלל שיש לנו מים", מוסיף Sandø. "ישנם כוכבי לכת וירחים של קרח יבש, פחמן דו חמצני קפוא, ובטריטון, הירח הגדול ביותר במערכת הפלנטרית נפטון, חנקן קופא בגלל טמפרטורות הרבה מתחת למינוס 200 מעלות צלזיוס. יש לנו מים בצורות המוצקות, הנוזליות והגזיות שלהם. ," אומר ליאן.
2. שני סוגי קרח על פני כדור הארץ
יש שני סוגי קרח על פני כדור הארץ: הקרח היבשתי מורכב ממים מתוקים, קרח הים ממים מלוחים. בתוך קרח הים, המלח נדחס לשקיות עם תכולת מלח גבוהה מאוד. בשלב מסוים, הכיסים הללו מתחילים להימס, והתמלחת יוצרת תעלות קטנות בקרח לפני שהיא זורמת לבסוף החוצה מהקרח. זה יהפוך את קרח הים לרענן יותר ויותר. לקרח ים חדש עשויה להיות מליחות של למעלה משני אחוזי מלח, בעוד שבמי ים היא בדרך כלל 3-3.5 אחוז. "המליחות של קרח הים הישן היא פחות מאחוז אחד", אומר ליאן.
3. מלח משפיע על התכונות הפיזיקליות
המלח גורם למי הים להתנהג בצורה שונה ממים מתוקים. "ככלל אצבע, מי הים בדרך כלל קופאים בערך מינוס 1.8 מעלות צלזיוס, בעוד שרוב האנשים יודעים שמים מתוקים קופאים באפס מעלות", אומר Sandø. באנטארקטיקה, לעומת זאת, יש מי ים במינוס 2.2 מעלות מתחת לקרח המדף, כלומר החלק של הקרח שבולט לתוך הים. "במקום שבו הקרח מגיע לים, מי הים נמצאים מאות מטרים מתחת לפני הים בין הקרח לקרקעית הים, והלחץ לא קופא עד שהוא קר יותר ממינוס שתי מעלות צלזיוס", אומר ליאן. הבדל נוסף בין מים מתוקים למים הוא המשקל. או ליתר דיוק, איך הטמפרטורה משפיעה על משקלו. "בעוד מים מתוקים הם הכבדים ביותר בפלוס ארבע מעלות צלזיוס, מי הים הופכים כבדים יותר ויותר ככל שהם מתקרבים לקפיאה, כך שבעוד באגם הטמפרטורה יכולה להיות ארבע מעלות על הקרקע ואפס מעלות על מעל לפני המים, מי הים הקרים ביותר על פני כדור הארץ נמצא בגובה קרקעית הים", אומר ליאן.
4. הקרח בקטבים
כעשרה אחוזים מעל לפני המים היבשה וכשבעה אחוזים מהאוקיינוסים בעולם מכוסים בקרח, אומרים מדעני אקלים. באופן לא מפתיע, אנטארקטיקה והקוטב הצפוני הם המקומות העשירים ביותר בקרח, אבל הם לא רק הפכים גיאוגרפיים קוטביים. "האנטארקטיקה היא יבשת גדולה מוקפת בים, בעוד שהקוטב הצפוני הוא אוקיינוס גדול מוקף ביבשות", אומר ליאן. המשמעות היא שביבשת הדרומית ביותר בעולם יש כמות עצומה של קרח ביבשה וקרח ימי בחורף. "קרח הים מתפשט מהחוף ולבסוף מכסה שטחים עצומים, למעלה מעשרה מיליון קמ"ר של קרח קופא בחורף ונמס בקיץ", אומר ליאן. באזור הארקטי, קרח הים שורד לעתים קרובות את הקיץ והופך לגיל מספר שנים לפני שהוא נמס. "אבל הקרח הרב-שנתי הזה, כפי שאנו מכנים אותו, הולך ונהיה צעיר יותר, והוא נהיה דק יותר, ויותר ויותר ממנו נמס", אומר Sandø.
< div>
5. הקרח העתיק ביותר על פני כדור הארץ ביבשת הדרומית ביותר על פני כדור הארץ יש שכבת "בידוד" נוספת השומרת על קור. "באנטארקטיקה יש זרמי אוקיינוס ורוחות המקיפות את היבשת, מה שאומר שהיא די מבודדת, מה ששומר עליה קר", אומר ליאן. זו אחת הסיבות לכך שהקרח העתיק ביותר נמצא באנטארקטיקה. כאן נמצא גם הקרח העבה ביותר, הקרח הנע ביותר. "הקרח שנמצא למרגלות יריעת הקרח האנטארקטית הוא בן כמיליון שנים, כאשר ליבת הקרח העתיקה ביותר שנקטפה שם היא בת 800,000 שנים, בעוד שהקרח העתיק ביותר בגרינלנד הוא בן כ-100,000 שנים", אומר ליאן.
6. קרח הוא חלון לעבר
מה שגורם לקרחונים וכפות קרח לצמוח הוא שלג. אבל האנטארקטיקה יבשה מאוד, עם מעט שלג. "אז לא מתווסף הרבה לחלק העליון של מעטה הקרח, בעוד בגרינלנד יש יותר שלג", אומר ליאן. מדעני אקלים משתמשים בשכבות הקרח העמוקות של אנטארקטיקה וגרינלנד כדי להבין את האקלים של העבר. באמצעות קידוח עמוק הם יכולים להגיע לקרח שירד כשלג לפני מאות, אלפי ומיליוני שנים. על ידי ניתוח הקרח הזה, מדענים יכולים ללמוד איך היה האקלים וכיצד הוא השתנה.
7. כדור השלג כדור הארץ
במהלך ההיסטוריה של כדור הארץ היו הבדלים גדולים באקלים – ובכמות הקרח. "לפני כמה מאות מיליוני שנים היה מה שנקרא 'כדור השלג כדור הארץ' כאשר כל כדור הארץ היה מכוסה בקרח, אז היה קר באותה תקופה", אומר ליאן. לכוכב הלכת היו גם זמנים נטולי קרח. "בתקופות אלה, היה כל כך חם שכיפות הקרח נמסו, כי אנטארקטיקה לא תמיד הייתה איפה שהיא היום", הוא מסביר. האנטארקטיקה הייתה צפונה יותר. "בתקופות אלו היה כל כך חם שמי הים לא יכלו לקפוא בקטבים", אומר ליאן.
8. קרח: המנוע שמניע את זרמי האוקיינוס
לקרח יש השפעה גדולה על האקלים שלנו, מסבירים שני המדענים. "קרח נמס יוצר את המים הכבדים שהם חלק מהמנוע שמניע את זרמי האוקיינוס הגדולים בעולם", אומר ליאן. גם מי הים, שהם מלוחים וקרים יותר, כבדים יותר. כשלוחצים מים קרים ומלוחים מקרח הים בקוטב הצפוני, הם שוקעים אל הקרקע. בנוסף, המים המלוחים מזרם הגולף מתקררים כשהם מגיעים לארקטיקה. כתוצאה מכך, גם המים מזרם הגולף וגם מהקרח המותך שוקעים לקרקעית האוקיינוס וחוזרים לאוקיינוס האטלנטי. זה נקרא זרימת תרמוהלין (מסוע אוקיינוס).
9. קרח מחזיר 90 אחוז מאור השמש
קרח ממלא תפקיד חשוב נוסף באקלים מכיוון שהוא יכול לשקף את אור השמש. "כשאני לובשת חולצת טריקו שחורה, היא סופגת את כל אור השמש והופכת חם להפליא ולא נוח ביום קיץ חם", אומרת ליאן. חולצת טריקו לבנה או קרח לבן, אחר זאת, משקפת את רוב החום. קרח מחזיר 90 אחוז מאור השמש, בעוד שהים מחזיר רק עשרה אחוזים ממנו. "זה אומר שהאוקיינוסים יתחממו הרבה יותר בקיץ כשהקרח ייעלם", אומר Sandø. בחורף, הקרח משמש כשכבה מבודדת, כדי שהאוקיינוסים לא יאבדו כל כך הרבה חום. באזור הארקטי, איבוד החום ללא קרח בטמפרטורות של מינוס 30 ובמזג אוויר סוער יכול להיות עצום.
10. שכבת הקרח של גרינלנד משפיעה על כוח המשיכה של כדור הארץ
מוזכר לעתים קרובות בדיונים על התחממות כדור הארץ כי מפלס הים יעלה שבעה מטרים עם הפשרת הקרח בגרינלנד. עם זאת, עלייה זו בגובה פני הים לא תתפזר באופן שווה ברחבי העולם. למרבה האירוניה, הפשרת יריעת הקרח של גרינלנד תוביל לעלייה נוספת בגובה פני הים בחצי הכדור הדרומי. "זה בגלל שהקרח נמשך על המים, בדיוק כמו שהירח מושך מים", אומר Sandø. כל המסות מפעילות כוח משיכה, אבל מעטפת הקרח של גרינלנד היא כל כך חלק מכדור הארץ עד שהיא תורמת תרומה ניכרת. הוא שואב מי ים לכיוון צפון האוקיינוס האטלנטי וגרינלנד. כשהקרח נעלם בגרינלנד, האטרקציה הזו נעלמת. "לכן, כשהקרח נעלם בגרינלנד, המים בחצי הכדור הצפוני לא נמשכים לגרינלנד בכבדות כמו היום." באופן עקרוני, המים הנמסים נשאבים מכוח הכבידה הגדול אחר שהקרח באנטארקטיקה מפעיל, בתנאי שהוא לא נמס", אומר Sandø. "יקח לקרח בגרינלנד אלפי שנים להימס בקצב הנוכחי שלו, ו באנטארקטיקה ייקח עוד יותר זמן עד שהקרח יימס שם", אומר ליאן.