Isskuff - Ice shove

Ice Shove på bredden av Utah Lake, Utah i desember 2020
En isskuff på Lake Winnebago i delstaten Wisconsin i mars 2009
Folk som sto på ødelagt is fra en isskuff som brøt kysten i Montreal, QC i 1884

En is skubbe (også kjent som en is bølge, is trykk, is hiving, strandlinje is pileupen , is peling, is skyvekraft , is flodbølgen , is ride opp, eller urografi i Inupiat ) er en bølge av is fra et hav eller stor innsjøen mot kysten . Isskov forårsakes av havstrømmer , sterk vind eller temperaturforskjeller som skyver is mot kysten og skaper hauger opp til 12 meter høye. Ice shoves kan være forårsaket av temperatursvingninger, vindpåvirkning eller endrede vannivåer og kan forårsake ødeleggelse for kystnære arktiske samfunn. Klimaendringene vil også spille en rolle i dannelsen og hyppigheten av ishovede hendelser; en økning i globale temperaturer fører til mer åpent vann for å lette isbevegelsen og lavtrykkssystemer for å destabilisere isdekker og sende dem til lands.

Årsaker

Temperaturvariasjoner

Når temperaturen synker, trekker is seg sammen og danner stressbrudd; vann siver deretter inn i disse spenningssprekkene og fryser. Når temperaturen stiger, utvides isdekket. Denne hendelsesrekkefølgen skjer syklisk til det totale islaget har ekspandert betraktelig. Hvis dette isdekket er i kontakt med en strandlinje, kan det utøve betydelig kraft på landet og forårsake forskyvning av landmateriale. Når temperatursvingningene er drastiske nok, trekker isen sammentrekning langt nok fra land til å danne en vannbane; et fall fra 0 ° C til -20 ° C resulterer for eksempel i en volumreduksjon på 11% på et 1,5 km islag. Denne vannfeltet fryser deretter. Når temperaturen stiger med tilstrekkelige hastigheter (~ 1 ° C/time i opptil 5 timer), utvides isdekket til land. Den fysiske sammensetningen av isen i seg selv er også viktig; is som har dannet seg fra vannvettet snø, kjent som hvit is, hindrer prosessen med termisk isekspansjon fordi albedoen er høyere enn andre former for is, noe som resulterer i lavere varmeledningsevne . For at forholdene skal lette termisk ekspansjon av is og i sin tur isskuffer, må isen være utsatt for temperaturendringer, noe som gjør svart is mer egnet for dannelse av isskov.

Vindhandling

Fordi land varmer raskere enn is og overfører varme til den tilstøtende isen, smelter isen nærmest kysten først når temperaturen stiger. Vann eksisterer da mellom isdekket og strandlinjen, noe som letter bevegelsen av isdekk når vinden virker på dem. En åpen vannkanal gir mulighet for reduserte motstandskrefter på isdekket, noe som øker sannsynligheten for at det kan oppstå isskudd. Vindretningen styrer til slutt bevegelsen av isskuffen. Vindens effektivitet som drivkraft for isbevegelse er avhengig av en rekke faktorer, inkludert størrelsen og formen på vannmassen og vindstyrken. Store, vidåpne vannmasser har et større overflateareal for vind å virke på sammenlignet med mindre, skjermede vannmasser. Vedvarende høyhastighetsvind bruker mer kraft enn langsommere vindkast, noe som gjør dem optimale for å drive isdekker i land.

Fluktuerende vannivåer

Fallende vannstand forårsaker en bøyekraft mellom is som allerede har brutt kysten og isen som flyter umiddelbart offshore. Denne bøyekraften forårsaker sprekker i isen der vann kan sive inn og fryse. Når vannstanden stiger igjen, opplever isen kompresjonskrefter som deretter skyver den på land. Denne mekanismen er sammenlignbar med den termiske ekspansjonsprosessen beskrevet ovenfor.

Effekter på arktiske samfunn

Arktiske samfunn kan påvirkes av isskov. Isskuffer forekommer ofte langs Chukchihavet, inkludert i Wainwright, Alaska og Barrow , Alaska . Studier har vist at dannelsen av landfast is begynner å danne senere og bryte tidligere opp i Chukchi og Beaufort -sjøen . Flere dager med åpent vann øker sannsynligheten for destruktive kysthendelser som isskov i disse områdene. Noen har beskrevet dem som 'is -tsunamier ', men fenomenet fungerer som et isfjell . Vitner har beskrevet lyden av skuddet som et tog eller torden . Ice shoves kan skade bygninger og planter som er i nærheten av vannmassen.

Arktisk is og klimaendringer

Forenklet flytskjema som viser effekter av nedgang i arktisk sjøis på frekvensen av isskuffhendelser. Vanlige linjer er vitenskapelig robuste. Merkede linjer er gjenstand for åpen forskning eller rimelig formodning.

Som beskrevet ovenfor oppstår isskuffhendelser på grunn av deformasjon av landfast is , is som er forankret til kysten. Landfast is vokser enten lokalt eller ved å smelte sammen med drivis . I Arktis er Transpolar Drift Stream og Beaufort Gyre hovedsakelig ansvarlig for transport av sjøis. I Beaufort Gyre er istransport på overflaten vestover rettet mot Alaskan -kysten, og er derfor en pådriver for rask isvekst. De siste tiårene har det blitt observert en nedgang i arktisk isdekke . Landfast is dannes senere og trekker seg tilbake tidligere, noe som fører til flere dager med åpent vann. Åpent vann fører til lengre vindhenting , som igjen gir mer energiske bølger nær kystsoner, noe som øker rask iserosjon. Tapet av havis resulterer direkte i en lavere overflate albedo og dermed høyere arktiske temperaturer. Disse klimaendringsrelaterte prosessene kan føre til høyere forekomst av isskuffhendelser.

Isskår forekommer ofte på senhøsten eller tidlig på våren, når isen er relativt ustabil på grunn av høyere temperaturer. De kan også forekomme midt på vinteren, som vist ved isskuffarrangementet 2016 i Cape Espenberg , Alaska . Et sterkt lavtrykksområde resulterte i gunstige forhold for en isskive. Isskår kan fortsatt forekomme når det er isfrie somre i Arktis, som studier tyder på kan skje av og til så snart som i 2050. I tilfelle ingen fremtidig reduksjon av karbondioksidutslipp antydes det at isfrie arktiske vintre også er mulig , noe som potensielt kan føre til en reduksjon av forekomster av arktiske isskuffer i disse årene. Imidlertid er disse tidsmessige endringene og deres effekt på isskov fortsatt gjenstand for diskusjon. Dette er nemlig sterkt avhengig av plasseringen og tidspunktet for isfrie forhold.

Ice shoves er ikke begrenset til bare polære breddegrader; de forekommer også på de høyere midtbreddene . Hvis en lengre kuldeperiode, som ofte er relatert til polarvirvelen , lar isen vokse lokalt i en større vannmasse, etterfulgt av plutselig oppvarming og sterk vind, kan isskiver vises på lignende måte som i arktiske områder. Nedgang i ishavet i ishavet er også knyttet til nedgangen i Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC) på grunn av ferskvann og temperaturavvik. På grunn av komplekse hav-atmosfære-interaksjoner kan dette føre til høyere stormaktivitet på midten av breddegrader. Denne endringen vil gi gunstigere betingelser for at isskovhendelser kan forekomme på midten av breddegrader, selv om det ikke er forsket på dette emnet.

Se også

Eksterne linker

Referanser

  1. ^ a b c d e f Bogardus, Reyce; Maio, Christopher; Mason, Owen; Buzard, Richard; Mahoney, Andrew; de Wit, Cary (2020). "Midt-vinterens utbrudd av Landfast sjøis og stor storm fører til en betydelig iskutthendelse langs Chukchi Sea Coastline" . Grenser i jordvitenskap . 8 : 344. Bibcode : 2020FrEaS ... 8..344B . doi : 10.3389/feart.2020.00344 . ISSN  2296-6463 .
  2. ^ a b c Doran, Tsjad. "Ice shoves forårsaker skade på Lake Winnebago strandlinje" . WLUK-TV . Arkivert fra originalen 26. januar 2013 . Hentet 21. januar 2013 .
  3. ^ a b c d e f g h i Dionne, Jean-Claude (1979). "Ishandling i det lakustrine miljøet. En anmeldelse med spesiell referanse til subarktiske Quebec, Canada" . Earth-Science anmeldelser . 15 (3): 185–212. Bibcode : 1979ESRv ... 15..185D . doi : 10.1016/0012-8252 (79) 90082-5 . ISSN  0012-8252 .
  4. ^ Mahoney, Andrew; Eicken, Hajo; Shapiro, Lewis; Grenfell, Tom C. (2004). "Isbevegelse og drivkrefter under et vårisskudd på Alaskan Chukchi -kysten" . Journal of Glaciology . 50 (169): 195–207. Bibcode : 2004JGlac..50..195M . doi : 10.3189/172756504781830141 .
  5. ^ a b c Alle ting vurdert (2013-04-24). " ' Ice Shove' skader noen Manitoba -hjem utover reparasjon" . NPR . Hentet 2013-05-15 .
  6. ^ " ' Ice tsunamier' feier inn i hjemmene" . CNN.com. 13. mai 2013 . Hentet 2013-05-15 .
  7. ^ a b "Vindene pisker opp bekymring i Manitoba -samfunnet rammet av isvegg" . CBC News . 13. mai 2013 . Hentet 2013-05-15 .
  8. ^ a b "Isvegg ødelegger Manitoba -hjem, hytter" . CBC News . 11. mai 2013 . Hentet 2013-05-15 .
  9. ^ "Ice Tsunami..Breen som is som beveger seg over innsjøen Mille Lacs, ødelegger hus, Minnesota" . Hentet 2014-09-08 .
  10. ^ Uker, WF (2010). På havis . WD, III Hibler. Fairbanks: University of Alaska Press. s. 30. ISBN 978-1-60223-101-6. OCLC  643302511 .
  11. ^ Serreze, Mark C .; Meier, Walter N. (2019). "Arktis havdekke: trender, variabilitet, forutsigbarhet og sammenligninger med Antarktis" . Annaler fra New York Academy of Sciences . 1436 (1): 36–53. Bibcode : 2019NYASA1436 ... 36S . doi : 10.1111/nyas.13856 . ISSN  1749-6632 . PMID  29806697 .
  12. ^ a b Farquharson, LM; Mann, DH; Swanson, DK; Jones, BM; Buzard, RM; Jordan, JW (oktober 2018). "Midlertidig og romlig variasjon i kystlinjens respons på synkende sjøis i nordvestlige Alaska" . Marin geologi . 404 : 71–83. Bibcode : 2018MGeol.404 ... 71F . doi : 10.1016/j.margeo.2018.07.007 . ISSN  0025-3227 .
  13. ^ a b Asplin, Matthew G .; Bysse, Ryan; Barber, David G .; Prinsenberg, Simon (juni 2016). "Brudd på sommerens flerårige havis ved havsvulm som følge av arktiske stormer" . Journal of Geophysical Research: Oceans . 117 (C6): n/a. doi : 10.1029/2011jc007221 . ISSN  0148-0227 .
  14. ^ a b "Simuleringer foreslår isfrie arktiske somre innen 2050" . ESA klimakontor . Hentet 2021-05-17 .
  15. ^ Sévellec, Florian; Fedorov, Alexey V .; Liu, Wei (2017-07-31). "Nedgang i arktisk sjøis svekker Atlantic Meridional Overturning Circulation" . Naturens klimaendringer . 7 (8): 604–610. Bibcode : 2017NatCC ... 7..604S . doi : 10.1038/nclimate3353 . ISSN  1758-678X .