O que é a criosfera?
A criosfera é a parte congelada da superfície da Terra. Isso inclui geleiras, neve, gelo marinho, gelo de água doce, permafrost, calotas polares e mantas de gelo. A criosfera desempenha um papel significativo no clima global ao influenciar a hidrologia, as nuvens, a precipitação e a circulação da atmosfera e dos oceanos. O termo criologia refere-se à ciência das criosferas e deglaciação é a perda da criosfera (como a redução do conteúdo global de gelo devido ao aquecimento global).
Propriedades físicas da criosfera
A existência da criosfera varia muito, dependendo da sua localização específica em todo o mundo. Por exemplo, a neve e o gelo de água doce podem existir apenas durante as estações de inverno em muitos lugares, enquanto muitas geleiras foram congeladas por mais de 10,000 anos. A Antártica abriga a maioria do volume global de gelo, no entanto, o hemisfério norte abriga a maior área de criosfera. Pesquisadores do clima dependem de medições da criosfera para obter informações sobre a mudança climática global.
A criosfera afeta o clima do mundo através de três propriedades distintas: refletância da superfície, difusividade térmica e calor latente.
Reflexão de Superfície
Grande parte da criosfera reflete a radiação solar do sol; esta reação é conhecida como refletância de superfície. A reflectância da superfície é medida pela diferença entre radiação solar refletida e incidente, conhecida como albedo. Em outras palavras, o albedo é o poder refletivo de uma superfície particular. Algumas das taxas mais altas de albedo, entre 80% e 90%, são encontradas em áreas com cobertura de neve durante todo o ano.
Durante o outono e a primavera, as taxas de albedo são mais altas perto dos pólos. Parte dessa refletividade aumentada é absorvida pela cobertura de nuvens, que é particularmente alta durante essas mesmas estações. Abril e maio têm os níveis mais altos de radiação solar nas áreas cobertas de neve do mundo e, portanto, têm o maior efeito no balanço radiativo global.
Difusividade térmica
A difusividade térmica refere-se à taxa na qual o calor pode se transferir através de um objeto específico. É determinado dividindo a densidade e a capacidade de calor. Em termos leigos, também é conhecido como "frio ao toque" um determinado objeto pode ser. O calor viaja significativamente mais lentamente através do gelo e da neve do que através do ar. Isso significa que a neve e o gelo ajudam a isolar o solo e a água abaixo da transferência de calor. O calor é ainda mais lento quando a cobertura de neve e gelo atinge entre 30 e 40 centímetros. Isso funciona para manter tudo sob a neve e o gelo um pouco mais quentes durante os meses de inverno e um pouco mais frio durante os meses de verão. A difusividade térmica também desempenha um papel importante no clima.
Calor latente
O calor latente refere-se à energia liberada ou armazenada em condições de temperatura constante. Por exemplo, o calor latente necessário para derreter o gelo é relativamente alto. Em outras palavras, na criosfera, o calor latente é a energia necessária para mudar o estado da água (de gás para líquido para sólido). O aquecimento e resfriamento da cobertura de neve e gelo contribuem para as mudanças climáticas em todo o mundo. Como a água evapora da superfície da terra, ela se torna umidade na atmosfera. Por exemplo, acredita-se que a estação de monções de verão na Eurásia seja causada pelas características de resfriamento da neve e do solo úmido durante a primavera.
Tipos de criosfera
Como mencionado anteriormente, a criosfera se refere a todas as áreas congeladas ao redor do mundo. Isso inclui: neve, gelo marinho, gelo de água doce, solo congelado e geleiras.
Neve
A neve é a segunda maior área da criosfera, cobrindo mais de 10 milhões de milhas quadradas. A maior parte desta área está no Hemisfério Norte e varia de 18 milhões de milhas quadradas no inverno a apenas 17.9 milhões de milhas quadradas durante o verão. A cobertura norte-americana de neve permaneceu praticamente a mesma durante a maior parte deste século, apesar do aumento da temperatura na primavera. No entanto, este não é o caso na Eurásia, onde a cobertura de neve diminuiu.
A cobertura de neve da montanha que derrete contribui com a maior parte da água para córregos e águas subterrâneas em todo o mundo. Isso ajuda a explicar por que as montanhas representam aproximadamente 40% das áreas protegidas globais. Pesquisadores esperam que a mudança climática global afete os níveis de precipitação e a quantidade e o tempo do degelo. Isso, por sua vez, afetará os procedimentos mundiais de gerenciamento de água.
Gelo do Mar
Grandes porções do oceano perto dos pólos norte e sul estão cobertas de gelo. No hemisfério sul, o gelo marinho cobre entre 800 milhões de quilômetros quadrados e 500 milhões de quilômetros quadrados em setembro. Em fevereiro, esse número pode cair para um valor tão baixo quanto 6.56 milhões de milhas quadradas. A variação sazonal não é tão gritante no hemisfério norte. O gelo do mar na região do Ártico tem sofrido uma queda constante de aproximadamente 7.7% a cada ano 1.15 de 2.7 para 10. De 1978 a 1995, essa medida muda para uma diminuição de 1978%. A região antártica, no entanto, indicou um aumento de cerca de 2012% a cada década.
Gelo de água doce
Gelo de água doce pode ser encontrado em rios e lagos. Normalmente, é uma ocorrência sazonal e geralmente não é encontrada durante todo o ano, como o gelo do mar. Como essa cobertura de gelo ocorre por temporada e em uma área significativamente menor, seu efeito no clima é mínimo. Registros de cobertura anual de gelo e separação podem, no entanto, indicar mudanças no clima global. Isto é particularmente verdadeiro no gelo do lago. O rompimento do gelo fluvial é uma fonte menos confiável de informações sobre mudanças climáticas, pois é amplamente influenciado por mudanças no fluxo de água e nas temperaturas ao redor.
Chão congelado
O solo congelado inclui áreas com permafrost. No hemisfério norte, o solo congelado cobre uma área de cerca de 800 milhões de quilômetros quadrados. Áreas de permafrost não são tão facilmente medidas, mas as estimativas sugerem que cobre 20.84% da área terrestre no Hemisfério Norte.
Nas estações mais quentes, a profundidade do solo congelado mostrou influenciar eventos hidrológicos e geomórficos. A influência do permafrost, no entanto, ainda não foi identificada. Isso ocorre porque o permafrost consiste de gelo e solo e rochas em temperaturas de congelamento. A temperatura do permafrost do Alasca aumentou em 2.4 ° C nas últimas décadas.
Geleiras
As geleiras e os lençóis de gelo são considerados parte da criosfera. Ambos consistem em grandes massas de gelo que ficam no topo da terra. Essas massas de gelo derretem, tornam-se mais finas e se espalham mais à medida que se movem pela terra. Aproximadamente 77% da água doce do mundo é encontrada em mantas de gelo. A água nas geleiras e nos lençóis de gelo pode permanecer congelada entre 100,000 e 1 milhões de anos.
Os pesquisadores ainda estão estudando os efeitos das geleiras na mudança climática global. Atualmente, acredita-se que eles tenham pouca influência sobre as temperaturas globais. No entanto, as geleiras têm derretido em velocidades crescentes nas últimas décadas. Estimativas sugerem que, durante o século 20, estas geleiras derretendo e folhas de gelo contribuíram entre 33% e 50% do aumento do nível do mar.
À medida que as geleiras e as camadas de gelo chegam ao litoral, elas tendem a se romper no oceano. Essa ação é chamada de parto. Acredita-se que o parto seja responsável pela maior parte da perda de massa observada nas geleiras e nos lençóis de gelo. A camada de gelo da Groenlândia está sofrendo perdas significativas, no entanto, a camada de gelo da Antártida vem crescendo. Apesar disso, os cientistas continuam preocupados que o manto de gelo da Antártida Ocidental colapse no oceano. Seu colapso resultaria em um aumento do nível do mar entre 19.68 pés e 22.96 pés, o suficiente para causar destruição significativa para comunidades costeiras ao redor do mundo.
