根據一項新研究，1979年至2016年期間，由於氣候變化，全球冰凍圈（地球表層連續分佈並具有一定厚度的負溫圈層）平均每年縮減約87000平方公里，這一面積約為蘇必利爾湖的大小。這項研究首次對地球表面被海冰、積雪和凍土覆蓋的面積進行了全球估計。

被凍水覆蓋的土地的範圍與它的質量一樣重要，因為明亮的白色表面能有效地反射陽光，使地球冷卻。冰和雪的大小或位置的變化可以改變空氣溫度，改變海平面，甚至影響全世界的洋流。

這項新研究發表在《Earth’s Future》雜誌上，這是AGU關於我們星球及其居民的過去、現在和未來的跨學科研究雜誌。

“冰凍圈是最敏感的氣候指標之一，也是第一個顯示世界變化的指標，”研究人員說。”它的規模變化代表了一個重大的全球變化，而不是一個區域或地方問題”。

冰凍圈擁有地球上幾乎四分之三的淡水，在一些山區，不斷減少的冰川威脅著飲用水供應。許多科學家已經記錄了由於氣候變化導致的冰層萎縮、雪蓋減少和北極海冰的單獨損失。但是，以前的研究沒有考慮到地球表面的整個冰凍層範圍及其對氣溫升高的反應。

空間和時間上的收縮

研究人員計算了冰凍圈的每日範圍，並將這些數值平均化，得出了每年的估計。雖然冰凍圈的範圍隨著季節的變化而增長和縮小，但他們發現，自1979年以來，地球冰凍圈覆蓋的平均面積總體上已經收縮，與空氣溫度的上升相關聯。

縮減主要發生在北半球，每年損失約10.2萬平方公里（約3.93萬平方英里），或約為堪薩斯州的一半。這些損失被南半球的增長所略微抵消，南半球的冰凍圈每年擴大約14,000平方公里（5,400平方英里）。這種增長主要發生在南極洲周圍羅斯海的海冰中，可能是由於風和洋流的模式以及南極洲冰蓋的冷融水的加入。

估算結果顯示，不僅全球冰凍圈在縮小，而且許多地區保持冰凍的時間也在縮短。現在平均第一天結冰的時間比1979年晚了大約3.6天，而冰塊解凍的時間早了大約5.7天。

卡爾加里大學的冰川學家肖恩-馬歇爾說：“這種分析對於氣候變化的全球指數或指標來說是一個不錯的想法。”他沒有參與這項研究。他認為，下一步自然是利用這些數據來研究冰雪覆蓋何時給地球帶來峰值亮度，看看反照率的變化如何在季節性或月度基礎上影響氣候，以及這如何隨時間變化。

為了編制他們對冰凍圈範圍的全球估計，作者將地球表面劃分為一個網格系統。他們使用現有的全球海冰範圍、雪覆蓋和冰凍土壤的數據集，將網格中的每個單元劃分為冰凍圈的一部分，如果它至少包含這三個組成部分中的一個。然後，他們在每天、每月和每年的基礎上估計了冰凍圈的範圍，並檢查了它在37年的研究中的變化。

作者說，全球數據集現在可以用來進一步探測氣候變化對冰凍圈的影響，以及這些變化如何影響生態系統、碳交換以及植物和動物生命週期的時間。