Băng được tìm thấy trên khắp thế giới với nhiều hình thức khác nhau. Không chỉ đơn giản là nước đóng băng, các dạng băng khác nhau kể câu chuyện về môi trường của chúng khi chúng thay đổi theo mùa và cho thấy xu hướng của khí hậu thay đổi trên Trái đất.
Các nhà khoa học nghiên cứu các mẫu lõi được kéo từ độ sâu của các thành tạo băng lớn, chẳng hạn như băng và sông băng, để khám phá cách khí hậu địa phương đã thay đổi trong hàng trăm năm và để dự đoán khí hậu sẽ thay đổi như thế nào trong tương lai, Melissa Hage, một môi trường cho biết. nhà khoa học và trợ lý giáo sư tại Đại học Oxford thuộc Đại học Emory ở Georgia.
Ở đây chúng tôi xác định các thuật ngữ phổ biến mô tả các loại hình thành băng khác nhau được tìm thấy trên khắp thế giới.
Sông băng
Các sông băng là những khối băng lớn, nước ngọt trên vùng đất được hình thành từ tuyết rơi cuối cùng trở nên nặng nề đến nỗi nó bị nén thành băng, theo Trung tâm dữ liệu băng tuyết quốc gia (NSIDC). Sông băng có kích thước từ khoảng chiều dài của một sân bóng đá (120 bãi, hoặc 110 mét) đến vài trăm dặm dài, và có thể được tìm thấy trên mọi châu lục.
Về mặt kỹ thuật, sông băng là những dạng băng và băng nhỏ hơn, tất cả đều là những khối băng lớn từ từ len lỏi khắp cảnh quan, bất kể những gì bên dưới chúng. Những người khổng lồ băng di chuyển chậm này có thể đi qua toàn bộ các dãy núi và thậm chí cả núi lửa đang hoạt động, theo Benjamin Edwards, một nhà nghiên cứu núi lửa tại Đại học Dickinson ở Pennsylvania, người nghiên cứu sự tương tác giữa sông băng và núi lửa.
Sông băng ngừng phát triển nơi chúng gặp đại dương và nước mặn ấm hơn làm tan chảy rìa khối nước ngọt đóng băng. Theo Justin Burton, nhà vật lý học tại Đại học Emory ở Georgia, người nghiên cứu về vật lý của sự mất mát sông băng, làm nóng nhiệt độ đại dương đã làm tăng tốc độ tan chảy của sông băng và các thành tạo băng khác như tảng băng và thềm băng trong hoặc bên cạnh đại dương. Sông băng là một trong những chỉ số môi trường tốt nhất cho sự thay đổi khí hậu, do những thay đổi có thể nhìn thấy mà chúng trải qua theo quy mô thời gian chỉ trong vài ngày.
Băng trôi
Các tảng băng là những khối băng lớn, nổi trên mặt nước đã vỡ ra từ sông băng, tảng băng hoặc thềm băng và rơi xuống đại dương, theo Cơ quan Khí quyển và Đại dương Quốc gia (NOAA). Để được gọi là tảng băng trôi, khối băng phải tăng hơn 16 feet (4,9 m) so với mực nước biển, dày từ 98 feet đến 164 feet (30 đến 50 m) và có diện tích ít nhất 5.382 feet vuông ( 500 mét vuông).
Theo NSIDC, những mảnh băng quá nhỏ không thể phân loại thành một tảng băng được đặt tên nhiều màu sắc hơn. Ví dụ: "bit bergy" thường là những mảnh băng đã vỡ ra khỏi tảng băng và có chiều dài dưới 15 feet (5 m). "Người trồng rau" là những mảnh băng nhỏ hơn một chút, có kích thước bằng một chiếc xe bán tải; và khối "đá vụn" là những mảnh vỡ có chiều ngang dưới 6,5 feet (2 m).
Các tảng băng cũng có thể có dạng hình bảng, điều này cho thấy tảng băng bị vỡ ra khỏi rìa của một tảng băng. Còn được gọi là đảo băng ở Bắc Cực, những dạng băng lớn, hình chữ nhật này thường có đỉnh bằng phẳng với các cạnh gần như vuông góc.
Dải băng
Các tảng băng là thành tạo băng lớn nhất trên thế giới. Các đồng bằng lớn của băng che hơn 20.000 dặm vuông (50.000 km vuông), theo NSIDC. Chỉ có ba dải băng trên Trái đất, bao phủ Greenland, Tây Nam Cực và Đông Nam Cực. Trong kỷ băng hà cuối cùng, các tảng băng cũng bao phủ các khu vực rộng lớn ở Bắc Mỹ, Nam Mỹ và Bắc Âu.
Kết hợp lại, hơn 99 phần trăm nước ngọt trên Trái đất hiện đang được giữ ở các dải băng Greenland và Nam Cực, theo NSIDC. Các nhà khoa học ước tính rằng nếu chỉ có dải băng Greenland tan chảy, mực nước biển sẽ tăng khoảng 20 feet (6 m) và nếu cả hai dải băng ở Nam Cực tan chảy, mực nước biển sẽ tăng 200 feet (60 m). Tuy nhiên, phải mất vài trăm năm để những tảng băng đó tan chảy.
Trong vài thập kỷ qua, các phần của dải băng trên Nam Cực đã liên tục tan chảy. Mặc dù có vẻ như chỉ một lượng tương đối nhỏ của tảng băng đã tan chảy, nhưng nó đủ để khiến độ cao của lục địa tăng lên, giống như Iceland vào cuối kỷ băng hà cuối cùng, Edwards nói với Live Science. Iceland đã trải qua thời kỳ núi lửa gia tăng trong thời gian đó, có khả năng do lớp vỏ bật lại sau khi băng không còn nặng nữa. Kết quả tương tự có thể trở thành mối quan tâm đối với phía tây Nam Cực, Edwards nói, "mặc dù chúng ta không thực sự hiểu khu vực đó đủ rõ để biết chắc chắn."
Mũ băng và cánh đồng băng
mũ băng là băng nhỏ hơn 20.000 dặm vuông (50.000 km vuông). Các cấu trúc băng này thường hình thành ở các vùng cực chủ yếu bằng phẳng và ở độ cao lớn, theo NSIDC. Iceland, ví dụ, chủ yếu được bao phủ bởi băng. Các Vatnajökull Ice Cap ở phía đông của Iceland là chỏm băng lớn nhất ở châu Âu, bao gồm khoảng 3.127 dặm vuông (8.100 km vuông) và trung bình 1.300 feet (400 m) dày.
Các lĩnh vực băng và mũ băng rất giống nhau về kích thước và vị trí, và chỉ khác nhau về cách dòng chảy băng bị ảnh hưởng bởi môi trường xung quanh, theo Dịch vụ Công viên Quốc gia (NPS). Các lĩnh vực băng chứa những ngọn núi và những rặng núi nhô ra khỏi bề mặt băng và thay đổi cách băng chảy, giống như một tảng đá lớn nhìn trộm trên mặt suối, khiến nước chảy xung quanh nó. Mặt khác, mũ băng, tự xây dựng trên bất kỳ địa hình nào và trải ra từ trung tâm của chúng.
Băng đá
Theo Burton, băng mélange về cơ bản là một khối bùn khổng lồ hình thành trong các vịnh hẹp băng được tạo thành từ băng biển, tảng băng trôi và các họ hàng nhỏ hơn của tảng băng trôi, theo Burton. Mélange hình thành khi dòng hải lưu hoặc gió bề mặt không thể di chuyển khối băng ra khỏi vịnh hẹp, tạo thành một ranh giới một phần giữa sông băng và đại dương.
Burton băng được coi là vật liệu hạt lớn nhất thế giới vì một lượng lớn trầm tích lơ lửng và chất lỏng có trong bùn đá, Burton nói.
Bởi vì băng mélanges không phải là băng cứng, nước biển tương đối ấm hơn có thể thấm qua băng đến mặt sông băng. Đặc tính này có nghĩa là mélange băng có ảnh hưởng lớn đến mức độ một dòng sông băng vỡ ra và lượng nước ngọt chảy vào vịnh hẹp.
Tảng băng
Theo NSIDC, phần lớn các thềm băng của Trái đất được tìm thấy xung quanh bờ biển Nam Cực, nhưng chúng cũng có thể được tìm thấy ở bất cứ nơi nào có băng, như sông băng, chảy vào đại dương lạnh lẽo, theo NSIDC. Các kệ được làm bằng những tảng băng trôi nổi kết nối với một vùng đất. Chúng được hình thành khi băng từ từ chảy từ sông băng và dòng băng vào đại dương, nhưng băng không tan ngay lập tức do nhiệt độ đại dương lạnh. Các kệ sau đó được xây dựng từ băng bổ sung chảy từ sông băng.
Dòng băng
Dòng băng là những dòng sông băng chảy tương đối nhanh hơn băng xung quanh, thường di chuyển trung bình khoảng nửa dặm (800 m) mỗi năm.
Jakobshavn Glacier ở Greenland, sông băng chảy nhanh nhất thế giới, đôi khi được phân loại là một dòng băng. Theo một bài báo năm 2014 được công bố trên tạp chí quyển băng, Jakobshavn di chuyển với tốc độ khoảng 10,5 dặm (17 km) mỗi năm.
Băng biển
Băng biển là nước muối đóng băng và được tìm thấy ở các đại dương xa xôi. Nó có diện tích khoảng 9,65 triệu dặm vuông (25 triệu km vuông) của Trái đất trung bình mỗi năm, theo NSIDC.
Băng biển rất quan trọng đối với hệ sinh thái và khí hậu của các vùng cực và cũng có thể ảnh hưởng đến lưu thông và thời tiết đại dương, theo Đài quan sát Trái đất của NASA. Những khối băng nước mặn này làm giảm sự xói mòn của các tảng băng và sông băng gần bờ biển bằng cách giảm thiểu sóng và gió, và tạo ra một bề mặt cách nhiệt để giảm sự bốc hơi nước và mất nhiệt cho khí quyển. Trong những tháng mùa hè ấm hơn, băng biển tan chảy giải phóng chất dinh dưỡng trở lại đại dương và phơi bề mặt đại dương ra ánh sáng mặt trời, cả hai đều kích thích sự phát triển của thực vật phù du, là nền tảng của mạng lưới thức ăn biển.
Khi khí hậu Trái đất trải qua những thay đổi nhanh chóng, băng biển đã tan chảy với tốc độ nhanh hơn mức có thể làm mới lại. Điều này đặc biệt rõ ràng ở Bắc Cực, nơi nhiệt độ đại dương và đất liền đang tăng nhanh hơn so với bất kỳ nơi nào khác trên Trái đất, Edwards nói.
Quả cầu tuyết
Trái đất đóng băng, có biệt danh Snowball Earth, đề cập đến các khoảng thời gian trong hồ sơ địa chất khi phần lớn, nếu không phải tất cả, của hành tinh bị đóng băng, theo Tạp chí Khoa học Đại học Dartmouth.
"Bốn kỷ băng hà, từ 750 đến 580 triệu năm trước, có thể nghiêm trọng đến mức toàn bộ bề mặt Trái đất, từ cực này sang cực khác, bao gồm cả đại dương, hoàn toàn đóng băng", Hage nói. "Một khi các đại dương cực bắt đầu đóng băng, nhiều ánh sáng mặt trời được phản chiếu khỏi bề mặt băng trắng và sự làm mát được khuếch đại."
Các nhà khoa học ước tính rằng nhiệt độ trung bình trên Trái đất giảm xuống âm 58 độ F (âm 50 độ C) trong những khoảng thời gian này và chu trình nước (chu kỳ mà nước đi giữa bầu khí quyển, đất liền và đại dương) ngừng hoạt động.
Nhưng có một số tranh luận về việc Trái đất hoàn toàn đóng băng rắn hay nếu vẫn còn những mảng nước lầy hoặc mở ở xích đạo nơi ánh sáng mặt trời có thể xâm nhập vào nước và cho phép một số sinh vật sống sót.
Các nhà khoa học tin rằng tại một số thời điểm, nồng độ carbon dioxide trong khí quyển tăng lên, rất có thể là do núi lửa, làm tăng nhiệt độ đủ để khởi động lại chu trình nước. Lượng hơi nước trong không khí tăng lên, ngoài carbon dioxide, đã gây ra một giai đoạn gia nhiệt, tăng nhiệt độ toàn cầu lên 122 độ F (50 độ C) trong vài trăm năm, Hage nói. Những thay đổi nhẹ của quỹ đạo Trái đất hoặc độ nghiêng dọc trục cuối cùng đã đưa nhiệt độ trung bình của hành tinh đến nhiệt độ hỗ trợ sự sống hiện tại là 58,6 độ F (14,9 độ C).
Nghiên cứu cho thấy một vụ nổ lớn của sự sống, được gọi là vụ nổ Cambrian, xảy ra vào cuối thời kỳ bóng tuyết, theo Bảo tàng Cổ sinh vật học của Đại học California. Đây là thời kỳ được biết đến sớm nhất trong hồ sơ hóa thạch, trong đó các nhóm động vật chính (như brachiepads và trilobites) xuất hiện đầu tiên trong một khoảng thời gian ngắn về mặt địa chất (khoảng 40 triệu năm).
