发布时间：2020-04-16 14:14:03  |  来源：中国网·中国发展门户网  |  作者：秦大河 姚檀栋等  |  责任编辑：杨霄霄

冰冻圈和冰冻圈科学

地球上的冰冻圈

冰冻圈（cryosphere），是指地球表层连续分布且具一定厚度的负温圈层，圈内的水体一般处于冻结状态。在陆地表层，冰冻圈分布于地面及地面以下数十米至数百米，包括冰川（含冰盖）、冻土（多年冻土和季节冻土）、积雪、河冰、湖冰等，属于陆地冰冻圈。在海洋上，冰冻圈分布在水面上下数米至数百米，以及大陆架向下数百米范围内，如海冰、冰架、冰山和海底多年冻土等，属于海洋冰冻圈。冰冻圈还存在于大气圈 0℃ 线高度以上的对流层和平流层内，如雪花、冰晶等冻结状水体，属于大气冰冻圈。水平方位上，地球高海拔和高纬度地区是冰冻圈发育的主要地带（图 1），在竖直方向上，冰冻圈覆盖了从海底以下数百米到对流层中高层。

图 1 陆地和海洋冰冻圈的全球分布示意图

在上方北半球图中，海冰覆盖显示的是北半球夏季海冰范围最小时（ 2012 年 9 月 13 日）的状态， 30 年平均海冰范围（黄线）显示的是年最小海冰南界（海冰密集度 15 % ） 1979 —2012 年的平均值，所以在下方南半球图中显示的分别是最大海冰覆盖和年最大海冰北界的多年平均值；该图为极射赤面投影，未能表现低纬度冰川和积雪的信息。

地球陆地冰冻圈覆盖了全球陆地面积的 52%—55%。其中，山地冰川和南极冰盖、格陵兰冰盖覆盖了全球陆地面积的 10%；积雪覆盖陆地范围平均为 1.3%—30.6%，北半球多年平均最大积雪范围可占北半球陆地表面的 49%；多年冻土区占全球陆地的 9%—12%，北半球季节冻土（含多年冻土活动层）为 33%。也有资料显示，北半球季节冻土多年平均最大可占到北半球陆地面积的 56% 以上，极端寒冷年份高达 80% 以上。

冰冻圈储存了地球淡水资源的 75%，其中冰川和冰盖约占全球淡水资源的 70%。全球 5.3%—7.3% 的海洋表面被海冰和冰架覆盖。北冰洋海冰最大范围可达约 15×106 km2，夏季最小时约为 6×106 km2。南大洋海冰范围于每年 9 月最大，约为 18×106 km2；2 月最小，约为 3×106 km2。南极冰盖外缘的诸多冰架总面积约1.617×106 km2，占全球海洋面积的 0.45%；北极地区的格陵兰冰盖和某些岛屿上的冰帽边缘也有冰架分布，但冰架体量远小于南极地区。全球海底多年冻土主要在北极地区，约占海洋面积的 0.8%。大气圈内的含水总量为 1.14×105 t，和陆地、海洋冰冻圈比，冰量最少、寿命很短。

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