Oblast modrého ledu - Blue-ice area

A oblast modrého ledu je ledem pokrytá oblast Antarktida kde je vítr poháněn sněhem a sublimace vedou ke ztrátě čisté hmoty z povrchu ledu v nepřítomnosti tání, čímž se vytvoří modře zbarvený povrch, který kontrastuje s bílou barvou povrchu Antarktidy. Takové oblasti s modrým ledem se obvykle tvoří, když pohybu vzduchu i ledu brání topografické překážky, jako jsou hory, které vystupují z ledový příkrov, vytvářející zvláštní klimatické podmínky, kdy je čistá akumulace sněhu překročena sublimací poháněnou větrem a transporty sněhu.
Pouze asi 1% antarktické ledové plochy lze považovat za oblast modrého ledu, ale přitahovaly vědecký zájem kvůli velkému počtu meteority které se na nich hromadí; tyto meteority buď padají přímo na oblast modrého ledu a zůstávají tam, nebo padají jinde do ledové vrstvy a jsou transportovány do oblasti modrého ledu tok ledu. Kromě toho byl z oblastí modrého ledu získán led starý až 2,7 milionu let. Modré ledové plochy se někdy používají jako přistávací dráhy pro letadla.
Vzhled
Modré ledové oblasti jsou obecně hladké a často[1] zvlněný vzhled, modrá barva[2] a řídkost bublin v ledu.[3] Tato světle modrá barva je důsledkem absorpce světla ledem a vzduchovými bublinami v něm uzavřenými a zdroj názvu „oblast modrého ledu“. Výrazně kontrastuje s bílou barvou antarktických plání[4] a lze jej vidět z vesmíru a ze leteckých snímků[3] zatímco díky hustotě modrého ledu se objevuje radar obrázky ve formě temného ledu.[5] Vroubkované nebo zvlněné povrchy mají téměř pravidelné povrchové vzory, i když existují také zcela hladké modroz ledové plochy[6] a terén i zvlněných povrchů se vyznačuje velmi nízkou aerodynamickou drsností, snad mezi nejnižšími ze všech stálých přírodních povrchů.[7] Je to proto, že většina aerodynamický odpor je způsobena povrchovými anomáliemi méně než centimetr dlouhými, ne většími nerovnými formami.[6]
Výskyt supraglacial morény v oblastech s modrým ledem bylo hlášeno,[8] tyto se tvoří, když se na povrchu hromadí trosky obsažené v ledovci v důsledku tání nebo sublimace.[9] Malé prohlubně v ledu známé jako kryokonit díry jsou běžné a vytvářejí se tam, kde se kameny zapustily do ledu,[4] ale chybí v hornatějších oblastech s modrým ledem.[10]
Typické oblasti s modrým ledem jsou často intenzivní katabatické větry, s průměrným větrem dosahujícím 80 kilometrů za hodinu (50 mph) a poryvy až 200 kilometrů za hodinu (120 mph); takové větry mohou odstraňovat a sbírat velké množství sněhu.[11] Obvykle jsou teplejší než srovnatelné sněhem pokryté oblasti, někdy až o 6 ° C (11 ° F), což je činí identifikovatelnými od teplota jasu zobrazování. Toto oteplování je způsobeno nižším albedo modrého ledu ve srovnání se sněhem, což má za následek, že absorbují více slunečního světla a více se oteplují.[12] Podnebí nad nimi mění také oblasti modrého ledu.[13]
Jak je obecně definováno, oblasti s modrým ledem vykazují malý nebo žádný důkaz o tání,[1] čímž se vylučují ledovce a zamrzlá jezera v Antarktická suchá údolí kde se také vyskytuje led s převahou sublimace, ale který může být více srovnatelný s ablačními oblastmi pravidelných ledovce.[4]
Výskyt

Oblasti modrého ledu byly identifikovány pouze v Antarktida[4] ačkoli podobné ledové skvrny na Grónsko byl nahlášen[4] a modrý led je celosvětově rozšířený u ledovců.[14] Oblasti modrého ledu tvoří pouze asi 1% povrchového ledu Antarktidy;[3] jsou však místně běžné[10] a rozptýleny po celém kontinentu, zejména v pobřežních nebo horských oblastech,[13] ale ne přímo u pobřeží.[15]
Byly nalezeny v Dronning Maud Land povodí Lambertův ledovec, Transantarktické hory a Victoria Land.[16] Jednotlivá místa v Antarktidě zahrnují oblasti Allan Hills,[10] the Hory královny Fabioly (ledové pole Yamato se rozkládá na ploše 4 000 kilometrů čtverečních (1 500 čtverečních mil) a je největší takovou strukturou),[17] Scharffenberg-Botnen[18] a Pohoří Sør Rondane.[4]
Původ a procesy
Oblasti s modrým ledem jsou oblasti, kde je odstraňováno více sněhu sublimace nebo větrem, než se hromadí srážkami nebo větrem poháněnou dopravou,[2] což vede ke vzniku (modrého) ledu. Ve většině Antarktidy je čistá tendence k hromadění sněhu, s výjimkou pobřežní Antarktidy, kde dochází k tání a oblastí s modrým ledem, kde dominuje sublimace.[1] K této sublimaci dochází rychlostí 3–350 centimetrů ročně (1,2–137,8 palce / rok) ekvivalent sněhové vody a je vyvážen tokem ledu, přičemž rychlost sublimace klesá s nadmořskou výškou[18] a zvyšuje se s teplotou. Léto také zvyšuje rychlost sublimace, i když k ní stále dochází v zimě.[19] Větry odstraňují sníh, který spočívá na povrchu a mohl by dokonce odklízet odkrytý led, i když výskyt drhnutí není bezpochyby prokázán[20] a role oděru je také nejasný.[11]
Takové oblasti existují i v nejchladnějších částech Antarktidy,[2] a vyznačují se vysokou střední rychlostí větru a nízkými srážkami.[17] Jakmile se vytvoří, hladký povrch zabrání hromadění sněhu, protože ho rychle odfoukne vítr, a modrá barva zvyšuje absorpci slunečního světla a tím i sublimaci; oba tyto jevy působí na udržení oblasti modrého ledu a větrem poháněný transport teplého vzduchu může způsobit expanzi oblasti modrého ledu po větru.[21]
Modré ledové oblasti jsou běžné v horských oblastech. Pravděpodobně nepravidelná povrchová topografie brání toku ledu a místně vytváří atmosférické podmínky vhodné pro rozvoj oblastí s modrým ledem. Nepravidelná topografie nemusí být vystavena povrchu, aby se vytvořily oblasti modrého ledu,[10] i když musí mít vliv na topografii povrchu ledu, aby vyvolaly tvorbu oblastí s modrým ledem. V důsledku toho se při zmenšení tloušťky ledu vytvoří mnoho oblastí s modrým ledem, což se předpokládá během meziglaciály[21] ačkoli obecně je minulá historie oblastí s modrým ledem málo známá. Takové oblasti možná během doby ledové, kdy byla ledová vrstva silnější, vůbec neexistovaly.[8] Změny průměrné rychlosti větru způsobují krátkodobé výkyvy v zemi pokryté oblastmi modrého ledu. Globální oteplování Předpokládá se snížení rychlosti větru v Antarktidě, což způsobí malé snížení povrchu země pokryté oblastmi modrého ledu.[22]
Stáří
Věky konkrétních oblastí modrého ledu byly odvozeny ze stáří tam objevených meteoritů, i když přerozdělení meteoritů mezi různé oblasti pomocí toku ledu může způsobit, že tento postup povede k chybným odhadům věku. Nejstarší oblasti s modrým ledem mohou být staré až 2,5 milionu let[21] a led v nich může být také docela starý, s věky několika stovek tisíc let odhadovanými na základě dynamiky toku ledu a radiometrické datování a rozvoj horizontální stratigrafie. K tomu dochází, protože led blokovaný překážkami stagnuje a pohybuje se rychlostí odpovídající rychlosti ablace hodnotit.[18] Byly nalezeny také mladší věky, například 250 000 let staré na Allan Hills a 75 000 let starý na Pohoří Yamato.[8]
Typy
Bylo definováno několik podtypů,[10] které pokrývají většinu oblastí s modrým ledem.[17]
- Formulář typu I v závětří překážky a jsou nejběžnějším typem oblasti modrého ledu[10] i když obvykle pokrývají jen malou plochu, ve srovnání s ostatními třemi typy.[17] Často jsou 50 - 100krát tak dlouhé, jak je překážka vysoká, což je často hora.[10]
- Formulář typu II, kde katabatické větry odklízejte sníh z povrchu[10] dokud se neobjeví led.[17] Tvoří se na ledovcích v údolí.[10]
- Forma typu III, kde vítr fouká na strmých svazích - nebo dokonce na rovném terénu - odvádí sníh z povrchu.[17]
- Forma typu IV větrem odstraňujícím sníh z nejnižší části ledovcové pánve.[17]
Meteority

Oblasti modrého ledu jsou známé především pro meteority, které se tam hromadí. Původně padali na led jinde a byli transportováni ledovými toky do oblasti modrého ledu, kde se hromadili[2] když led byl uzavřen v ablate pryč; tento mechanismus byl srovnáván s a pásový dopravník který dopravuje meteority do oblastí s modrým ledem.[23] Dále jsou zastoupeny meteority, které spadly přímo na oblasti modrého ledu; kvůli často velkému stáří povrchu se může hromadit řada meteoritů i bez transportu poháněného ledem.[24] Do roku 1999 bylo známo více než 20 000 meteoritů z oblastí modrého ledu, což je velká část všech známých meteoritů na Zemi.[2]
Nálezy meteoritů se vyskytují pouze u menšiny všech oblastí modrého ledu[14] a většinou se omezují na vnitrozemské oblasti s modrým ledem, zatímco v pobřežních oblastech obvykle chybí meteority.[3] To by mohlo odrážet skutečnost, že v nízké nadmořské výšce se led obklopující meteority může roztavit v důsledku solárního ohřevu meteoritu, a tak jej odstranit z dohledu.[25]
Historie výzkumu
Nejstarší výzkum v oblastech s modrým ledem proběhl během Norsko – britsko – švédská antarktická expedice v letech 1949–1952 a následovaly dvě desetiletí převážně geologického a geomorfologického výzkumu. Objev meteoritů v modroz ledové oblasti Pohoří Yamato vedlo k nárůstu vědeckého zájmu; začala řada programů pro sběr meteoritů. To také vedlo ke zvýšenému výzkumu v glaciologii[2] a dynamické vlastnosti oblastí modrého ledu a později jejich meteorologické a klimatologické důsledky.[1]
Použití
Tvrdý, rovný a hladký povrch oblastí s modrým ledem byl používán jako přistávací dráhy letadel (Modré ledové dráhy ) v některých částech Antarktidy.[13] Velmi starý led v oblastech s modrým ledem byl použit k rekonstrukci minulého podnebí a časové rozlišení může být větší než v hlubokém ledová jádra.[13] Oblasti modrého ledu jsou kandidátskými místy pro vrtání jádra ledu, jehož cílem je získat 1,5 milionu let starý led,[26] a z těchto oblastí byl získán 2,7 milionu let starý led.[27]
Reference
Citace
- ^ A b C d Bintanja 1999, str. 338.
- ^ A b C d E F Bintanja 1999, str. 337.
- ^ A b C d Harvey 2003, str. 100.
- ^ A b C d E F Bintanja 1999, str. 340.
- ^ Harvey, Meibom & Haack 2001, str. 809.
- ^ A b Bintanja 1999, str. 353.
- ^ Bintanja 1999, str. 352.
- ^ A b C Hättestrand & Johansen 2005, str. 228.
- ^ Hättestrand & Johansen 2005, str. 231.
- ^ A b C d E F G h i Bintanja 1999, str. 341.
- ^ A b Harvey 2003, str. 103.
- ^ Bintanja 1999, str. 351.
- ^ A b C d Wang a kol. 2014, str. 129.
- ^ A b Harvey, Meibom & Haack 2001, str. 808.
- ^ Bintanja 1999, str. 356.
- ^ Wang a kol. 2014, str. 135.
- ^ A b C d E F G Bintanja 1999, str. 343.
- ^ A b C Bintanja 1999, str. 345.
- ^ Bintanja 1999, str. 346.
- ^ Bintanja 1999, str. 347.
- ^ A b C Bintanja 1999, str. 344.
- ^ Bintanja 1999, str. 355.
- ^ Harvey 2003, str. 102.
- ^ Harvey 2003, str. 104–105.
- ^ Harvey 2003, str. 111.
- ^ Kurbatov, A .; Brook, E .; Campbell, S. W .; Conway, H .; Dunbar, N. W .; Higgins, J. A .; Iverson, N. A .; Kehrl, L. M .; McIntosh, W. C .; Spaulding, N.E .; Yan, Y .; Mayewski, P. A. (1. prosince 2016). "Allan Hills Pleistocene Ice Project (PIP)". AGU podzimní abstrakty. 2016: 31B – 2272. Bibcode:2016AGUFMPP31B2272K.
- ^ Voosen, Paul (18. srpna 2017). „2,7 miliony let starý led otevírá okno minulosti“. Věda. 357 (6352): 630–631. Bibcode:2017Sci ... 357..630V. doi:10.1126 / science.357.6352.630. ISSN 0036-8075. PMID 28818920.
Zdroje
- Bintanja, Richard (1999). „O glaciologickém, meteorologickém a klimatologickém významu oblastí antarktického modrého ledu“. Recenze geofyziky. 37 (3): 337–359. Bibcode:1999RvGeo..37..337B. doi:10.1029 / 1999RG900007.
- Harvey, Ralph P .; Meibom, Anders; Haack, Henning (červen 2001). "Meteoritové splétané plochy a grónská ledová vrstva". Meteoritika a planetární věda. 36 (6): 807–816. Bibcode:2001M & PS ... 36..807H. doi:10.1111 / j.1945-5100.2001.tb01918.x.
- Harvey, Ralph (1. ledna 2003). „Původ a význam antarktických meteoritů“. Geochemie. 63 (2): 93–147. Bibcode:2003ChEG ... 63 ... 93H. doi:10.1078/0009-2819-00031. ISSN 0009-2819.
- Hättestrand, Clas; Johansen, Nina (2005). „Supraglacial moraines in Scharffenbergbotnen, Heimefrontfjella, Dronning Maud Land, Antarctica - význam pro rekonstrukci bývalých oblastí modrého ledu“. Antarktická věda. 17 (2): 225–236. Bibcode:2005AntSc..17..225H. doi:10.1017 / S0954102005002634. ISSN 1365-2079.
- Wang, Kun; Jin, Zhenyu; Zhao, Chen; Wang, Fang; Wang, Xianwei; Huang, Huabing; Chi, Zhaohui; Zhang, Yanmei; Liu, Yan; Scambo, Ted A .; Cheng, Xiao; Ci, Tianyu; Hui, Fengming (2014). „Mapování oblastí modrého ledu v Antarktidě pomocí dat ETM + a MODIS“. Annals of Glaciology. 55 (66): 129–137. Bibcode:2014AnGla..55..129H. doi:10.3189 / 2014AoG66A069. ISSN 0260-3055.