A jég az egész világon megtalálható nagyon sokféle formában. A jég különféle formái nem csupán a fagyasztott víz, hanem a környezetük történetét is beszámolják, mivel az évszakok változnak, és megmutatják a Föld változó éghajlatának trendeit.
A tudósok a nagy jégképződmények - például jégsapkák és gleccserek mélységéből - vett magmintákat tanulmányozzák, hogy feltárják, hogyan változott a helyi éghajlat évszázadok során, és segítsen előre jelezni, hogyan fog változni az éghajlat a jövőben - mondta Melissa Hage, a környezetvédelem tudós és asszisztens professzor a grúziai Emory Egyetem Oxfordi Főiskoláján.
Itt definiáljuk azokat a közös kifejezéseket, amelyek a világ minden táján megtalálható különféle típusú jégképződéseket írják le.
A gleccserek
A gleccserek nagy, édesvízi jégtömegek a szárazföldön, amelyek esik a hóból, amely végül annyira nehézsé válik, hogy összenyomódik jéggé, állítja a Nemzeti Hó- és Jégügyi Központ (NSIDC). A gleccserek mérete a futballpálya nagyságától (120 yard vagy 110 méter) egészen néhány száz mérföld hosszúig terjed, és minden kontinensen megtalálható.
Technikai szempontból a gleccserek a jégsapkák és jéglemezek kisebb formái, amelyek mindegyike nagy jégtömeg, amely lassan kúszik át a táj felett, függetlenül attól, mi mögöttük van. Ezek a lassan haladó jég óriások teljes hegyláncokon és akár aktív vulkánokon is áthaladhatnak - mondta Benjamin Edwards, a pennsylvaniai Dickinson Főiskola vulkanológusa, aki a gleccserek és a vulkánok kölcsönhatásait vizsgálja.
A gleccserek abbahagyják a növekedést, ahol találkoznak az óceánnal, és a melegebb sós víz megolvad a fagyott édesvízi tömeg szélén. A meleg óceán hőmérséklete megnövelte a gleccserek és más jégképződmények, például jéghegyek és jégtáblák olvadásának sebességét az óceánban vagy annak közelében, mondta Justin Burton, a grúziai Emory College fizikusa, aki a gleccserek elvesztésének fizikáját tanulmányozza. A gleccserek az egyik legjobb környezeti mutató az éghajlatváltozáshoz, a látható változások miatt, amelyek néhány napos időtartamon keresztül esnek át.
Jéghegyek
A jéghegyek nagy, úszó édesvízi tömegek, amelyek a gleccserektől, a jéglapoktól vagy a jégpolcoktól elválasztottak és az óceánba estek, állítja a Nemzeti Óceáni és Atmoszféra Igazgatóság (NOAA). A jéghegynek való nevezéshez a jégtömegnek legalább 4 láb (4,9 m) fölé kell emelkednie, a tengerszint feletti magasság 98–164 láb (30–50 m), és legalább 5 382 négyzetláb ( 500 négyzetméter m).
Az NSIDC szerint színesebb neveket kapnak a jégdaraboknak, amelyek túl kicsi ahhoz, hogy jéghegynek lehessen őket besorolni. Például a „bogyódarabok” általában olyan jégdarabok, amelyek eltörtek a jéghegyet, és kevesebb, mint 5 lábuk (5 méter). "Growlers": jégdarabok, amelyek kicsit kisebbek, körülbelül egy kisteherautó méretű; és a "durva jég" darabok a töredékek, amelyek átmérője 2 méter alatt van.
A jéghegyek is táblázatos alakúak lehetnek, ami azt jelzi, hogy a jéghegy lepattant a jégpolc szélére. Az Északi-sarkvidéken jégszigeteknek is ismertek, ezeknek a nagy, téglalap alakú jégformáknak lapos teteje van, szinte merőleges oldalakkal.
Jéglap
A jéglapok a legnagyobb jégformációk a világon. Az NSIDC szerint ezek a hatalmas jégsíkok több mint 20.000 négyzet mérföldre (50.000 négyzetkilométerre) terjednek ki. Csak három jégtakaró található a Földön, amelyek lefedik Grönlandot, Nyugat-Antarktist és Kelet-Antarktist. Az utolsó jégkorszak alatt a jéglapok Észak-Amerika, Dél-Amerika és Észak-Európa nagy területeit lefedték.
Az NSIDC szerint a Föld édesvízének több mint 99% -a grönlandi és antarktisz jégtáblákban található. A tudósok becslése szerint ha csak a grönlandi jégtakaró megolvadna, a tengerszint kb. 6 láb (6 m) emelkedik, és ha mindkét antarktiszi jégtakaró megolvadna, a tengerszint 60 láb (60 m) emelkedni fog. Azonban több száz évbe telik, amíg ezek a jéglapok megolvadnak.
Az elmúlt néhány évtizedben az Antarktisz feletti jéglap egyes részei folyamatosan megolvadtak. Noha úgy tűnhet, hogy csak egy viszonylag kis mennyiségű jéglap olvad el, elegendő, ha a kontinens magassága megnőtt, hasonlóan Izlandhoz az utolsó jégkorszak végén - mondta Edwards a Live Science-nek. Izland azon idő alatt megnövekedett vulkánizmuson ment keresztül, amely valószínűleg az volt, hogy a kéreg visszapattant azután, hogy a jég már nem súlyozta le. Ugyanez az eredmény aggodalomra adhat okot az Antarktisz nyugati részén, mondta Edwards: "bár nem igazán értjük ezt a területet annyira, hogy biztosan tudjuk".
Jégsapkák és jégmezők
A jégsapkák olyan jéglapok, amelyek kevesebb, mint 20 000 négyzet mérföld (50 000 négyzetkilométer). Az NSIDC szerint ezek a jégszerkezetek általában olyan sarkvidéki régiókban alakulnak ki, amelyek többnyire sík és nagy tengerszint feletti magasságban vannak. Például Izlandot főleg jégsapkák fedik le. Az Izland keleti oldalán található Vatnajökull jégsapka a legnagyobb jégsapka Európában, körülbelül 3100 négyzet mérföldes (8 100 négyzetkilométer) kiterjedéssel és átlagosan 1300 láb (400 m) vastagságú jégsapkával rendelkezik.
A Nemzeti Park Szolgáltató (NPS) szerint a jégmezők és a jégsapkák mérete és elhelyezkedése nagyon hasonló, és csak abban különböznek egymástól, hogy a jégáramlást milyen hatással van a környéke. A jégmezőket hegyek és gerincek tartalmazzák, amelyek kiszabadulnak a jég felületéből, és megváltoztatják a jég áramlását, akárcsak egy nagy szikla, amely egy patak felszíne fölé nyúlik, és így a víz áramlik körülötte. A jégsapkák viszont felépítik magukat a terep tetejére és szétszóródnak a középpontból.
Ice mélange
A jégmelange lényegében egy óriás latyak, amely olyan jég fjordokban alakul ki, amelyek tengeri jégből, jéghegyekből és a jéghegyek kisebb rokonaiból állnak, mondja Burton. A mélange akkor alakul ki, amikor az óceán áramlása vagy a felszíni szél nem képes a jég tömegét kiszállítani a fjordból, részleges határt képezve a gleccser és az óceán között.
A jégmelangegeket a világ legnagyobb szemcsés anyagának tekintik, mivel a jégpályában nagy mennyiségű szuszpendált üledék és folyadék található - mondta Burton.
Mivel a jégmellingek nem szilárd jég, a viszonylag melegebb óceánvíz átjuthat a jégen a gleccser felületéhez. Ez a jellemző azt jelenti, hogy a jégmelange nagymértékben befolyásolja azt, hogy a gleccser mennyire szakad el, és mennyi édesvíz jut be a fjordba.
Jégpolc
A Föld jégpolcának nagy része az Antarktisz partjain található, de bárhol megtalálható, ahol a szárazföldi jég, például egy gleccser, a hideg óceánba áramlik, az NSIDC szerint. A polcok lebegő jéglapokból készülnek, amelyek összekötik a földet. Ezek akkor alakulnak ki, amikor a jég lassan áramlik a gleccserekből és a jégfolyásokból az óceánba, de a jég nem olvad el azonnal a hideg óceán hőmérséklete miatt. A polcok ekkor felépülnek a gleccserekből származó további jégből.
Jégáramok
A jégáramok olyan jéglemezek folyói, amelyek viszonylag gyorsabban áramolnak, mint a környező jég, jellemzően átlagosan évente körülbelül fél mérföldet (800 m) mozgatva.
A grönlandi Jakobshavn gleccser, a világ leggyorsabban áramló gleccserje néha jégáramnak minősül. A Cryosphere folyóiratban megjelent 2014. évi cikk szerint Jakobshavn évente körülbelül 17 km távolságot halad meg.
Tengeri jég
A tengeri jég fagyasztott sós víz és megtalálható a távoli sarki óceánokban. Az NSIDC szerint évente átlagosan körülbelül 9,65 millió négyzet mérföldes (25 millió négyzetkilométer) földterületet fed le.
A NASA Föld Megfigyelő Intézete szerint a tengeri jég létfontosságú a sarki régiók ökoszisztémái és éghajlata szempontjából, és befolyásolhatja az óceánok körforgását és az időjárást. Ezek a sósvízi jégdarabok a hullámok és a szél minimalizálásával csökkentik a part menti jégpolcok és gleccserek erózióját, és szigetelő felületet hoznak létre a víz párolgásának és a légkör hőveszteségének csökkentése érdekében. A melegebb nyári hónapokban az olvadó tengeri jég tápanyagokat bocsát ki az óceánba, és az óceán felszínét napfénynek teszi ki. Mindkettő serkenti a fitoplankton növekedését, amelyek a tengeri élelmezési háló alapját képezik.
Mivel a Föld éghajlata gyorsan változik, a tengeri jég gyorsabban olvad, mint amennyit képes újra felfagyasztani. Ez különösen nyilvánvaló az Északi-sarkvidéken, ahol az óceán és a szárazföld hőmérséklete gyorsabban emelkedik, mint a Föld bármely más pontján, mondta Edwards.
Hógolyó föld
A fagyasztott Föld, Hógolyó Föld néven, a geológiai nyilvántartásban szereplő időszakakra vonatkozik, amikor a Dartmouth egyetemi folyóirat szerint a bolygó többsége, ha nem az egész, befagyott.
"Négy jégkorszak, 750 és 580 millió évvel ezelőtt, olyan súlyos lehet, hogy a Föld teljes felszíne, pólusról pólusra, beleértve az óceánokat is, teljesen megfagyott." - mondta Hage. "Amint a sarki óceánok megfagytak, több napfény visszatükröződött a fehér jég felületein és fokozódott a hűtés."
A tudósok becslése szerint ezekben az időszakokban a Föld átlagos hőmérséklete mínusz 58 fokra (mínusz 50 Celsius fok) esett, és a vízciklus (az a ciklus, amelyben a víz megy a légkör, a föld és az óceánok között) leállt.
De van vita arról, hogy a Föld teljesen fagyott-e szilárd anyagként, vagy volt-e még az egyenlítőn lassú vagy nyílt vízfoltok, ahol a napfény behatolhatott a vízbe, és lehetővé teheti egyes szervezetek túlélését.
A tudósok úgy vélik, hogy egy bizonyos ponton a szén-dioxid szintje megnőtt a légkörben, valószínűleg a vulkánok miatt, amelyek eléggé megemelték a hőmérsékletet a vízciklus újraindításához. A megnövekedett vízgőz mennyiség a levegőben, a szén-dioxid mellett, elszivárgást idéz elő, és néhány száz év alatt a globális hőmérsékletet 122 fokra (50 ° C) emelte - mondta Hage. A Föld körüli pálya vagy axiális dőlésszerű enyhe megváltozása végül a bolygó átlaghőmérsékletét 58,6 ° F (14,9 ° C) hőmérsékleten a jelenlegi életfenntartó hőmérsékletre hozta.
A kaliforniai egyetem paleontológiai múzeumának adatai szerint a kutatások arra utalnak, hogy az élet hatalmas robbanása, amelyet kambriumi robbanásnak hívnak, a hógolyó időszak végén történt. Ez a legkorábbi ismert időszak a fosszilis nyilvántartásban, amelyben az állatok nagyobb csoportjai (mint például lábajlábúak és trilobiták) először geológiailag rövid idő alatt jelennek meg (körülbelül 40 millió év).
