Jäätiköiden massojen väheneminen – ”NASA Ice Sheets”

NASA

Grönlanti ja Antarktis

NASA:n sivu käsittelee näiden jäätiköiden tilaa ja raportoi, että sekä Grönlanti että Antarktis ovat menettäneet merkittävästi jäätä vuodesta 2002 lähtien. Grönlanti menettää noin 270 miljardia tonnia jäätä vuodessa ja Antarktis noin 150 miljardia tonnia. Tämä sulaminen nostaa osaltaan merenpintaa, ja jäätiköiden sulaminen vastaa noin kolmasosaa globaalista merenpinnan noususta. Tietoja kerätään NASA GRACE-satelliittimissioilla.

Lähde:

https://climate.nasa.gov/vital-signs/ice-sheets/?intent=121

Jäätiköiden massanmuutosten gradientit voidaan määritellä, keskittyen ajan suhteen tapahtuvaan muutokseen.

Grönlanti:

Antarktis:

Mitä tämä tarkoittaa käytännössä?

Grönlannin ja Antarktiksen jäätiköiden massahäviöiden gradientit johtuvat pääasiassa ihmisen aiheuttamista tekijöistä, kuten ilmastonmuutoksesta ja kasvihuonekaasupäästöistä. Nämä tekijät lisäävät lämpötiloja ja aiheuttavat jäätiköiden sulamista, mikä ei ole pelkästään luonnollinen ilmiö. Vaikka myös luonnolliset tekijät, kuten ilmaston vaihtelut, vaikuttavat, nykyiset muutokset ovat voimakkaasti kiihtyneet ihmisen toiminnan myötä.

Mikä on jään sulamisen mekanismi?

Jään sulamisen mekanismi liittyy pääasiassa lämpötilan nousuun, joka on seurausta ilmaston lämpenemisestä. Kasvihuonekaasupäästöjen lisääntyessä ilmakehän lämpötila nousee, mikä sulattaa jäätä suoraan pinnalta. Lisäksi valtamerten lämpeneminen lämmittää rannikkoalueilla jäätiköiden alapuolella olevaa vettä, mikä sulattaa jäätä myös alhaalta päin. Tämä prosessi heikentää jäähyllyjä ja nopeuttaa jään virtausta mereen, jolloin jäämassat pienenevät. Nämä sulamiset johtavat merenpinnan nousuun ja vaikuttavat globaaliin ilmastojärjestelmään.

Entä matemaattisesti vähän tarkemmin?

Jään sulamisen mekanismi voidaan kuvata (kuten muitakin muutoksia) osittaisdifferentiaaliyhtälöillä (PDE), jotka kuvaavat lämpötilan ja aineen virtauksen muutoksia. Yksi keskeinen yhtälö on lämmönsiirron yhtälö:

Tässä T on lämpötila, t aika ja α lämmönjohtavuus. Tämä kuvaa, miten lämpö jäätiköissä kulkeutuu. 

Sulamista voidaan kuvata myös Navier-Stokesin yhtälöillä ja jatkuvuusyhtälöllä, jotka kuvaavat veden virtausta jäätikön pinnalla ja alla:

Tässä ρ on veden tiheys ja v (ylänuoli) nopeus.

Jään virtaus voidaan kuvata myös Stokesin virtausyhtälöllä:

Missä σ on jännitystensori ja ρg (ylänuoli) edustaa gravitaatiovoimaa

Kaikki nämä yhtälöt yhdistettynä kuvaavat, miten lämpötila ja virtaus vaikuttavat jään sulamiseen sekä sen siirtymiseen valtamereen.

Ps. Nyt jälleen kiistellään, että mikä on se paras mekanismi itse jään vähenemisessä? Omasta mielestäni se on gravitaatiomittauksen perusteella saatu massahäviö.  Missä vaiheessa tämä massojen väheneminen hidastuu, se jää nähtäväksi.

HannuSinivirta
Sitoutumaton Helsinki

(FMI)

el. vanh. tut. ava.tek.elektr. ins. fys.

Teoriat ja mielipiteet ovat omiani, ne eivät edusta instituutteja tai organisaatioita. Ajalla ei ole partikkelia (toistaiseksi) valolla on.

Ilmoita asiaton viesti

Kiitos!

Ilmoitus asiattomasta sisällöstä on vastaanotettu