两极冰盖是地球的恒温器

                                  杨学祥

据网上资料，南极地表有大范围的常年不融化的冰雪覆盖。南极冰盖始于渐新世末。至少在距今500万年前就达到目前规模。冰盖绝大部分分布在南极圈内，直径约4500千米，面积约1398万平方千米，约占南极大陆面积的98%。平均厚度为2000～2500米，最大厚度达4000多米。冰盖的总体积约2450万立方千米，占世界陆地冰量的90%，淡水总量的70%。如果这些冰完全消融，全球平均海平面将升高55～60米，这对人类的生存将会构成严重的威胁。

冰的密度0.9g/cm³，熔解热为3.34×10⁵J/kg。计算表明，南极冰盖全部融化需要热能7.3×10²⁴J。

全球大气表面每年获得5.4×10²⁴J的太阳能量，其中，43%由于反射和散射而折回宇宙空间，14%为大气所吸收，只有43%可以到达地表，每年约为2.3×10²⁴J。全球每年水蒸发所需能量为1.44×10²⁴J，占到达地表太阳能量的63%。

南极冰盖全部融化需要热能相当于地球接收3年太阳的能量，对地球气候的调节作用不可忽视：当地球大气和海洋增温，冰盖就融化一部分，吸收熔解热，使气温和海温下降；当地球大气和海洋降温，冰盖就增加一部分，释放熔解热，使大气和海洋升温。两极冰盖是地球的恒温器，使地球长久地保持低温状态，直到冰盖完全融化，地球才会进入类似中生代的温暖期。

近几年，包括我国在内的北半球国家频频遭遇极寒天气。有专家认为北极海冰面积减小是原因之一。国家气候中心气候监测室副研究员王艳姣认为，北半球出现的极寒天气与北极海冰面积减少也有一定关系。秋冬季北极海冰持续偏少，会导致北极出现气温正异常，进而减弱北极和欧亚大陆中高纬之间的大气热力梯度，减弱了欧亚大陆北部的西风，西风对冷空气有阻挡作用，西风一但减弱有利于高纬度冷空气向南爆发，从而导致影响我国冷空气偏多。

    通过物理实验，我们可以得到另一种解释：加热在烧杯中的冰水混合物，我们可以发现，在冰未完全融化前，水温是不上升的，原因在于冰在溶解过程中要吸收大量溶解热。

    两极海冰是巨大的“冷能”储存仓库，当北极海冰大量溶解时，要吸收足够的热能，阻止北极温度的进一步上升，保持北极与赤道的巨大温差，增强对流和热交换，使中高纬度地区遭遇持续的极寒袭击。

现实生活中我们可以遇到类似的情况：无风的大雪天中，气温并不低，而雪后温度会迅速降低。因为水汽变成雪花时释放出大量的溶解热，阻止气温的进一步降低。