Очевидный ответ на вопрос, заданный в заголовке, состоит в том, что в Антарктиде расположен Южный полюс Земли, а на полюсах всегда холодно. Но ведь у Антарктиды есть северная «сестра» — Гренландия, тоже вся покрытая льдом; но там значительно теплее! Летом в Гренландии на ледниках образуются многочисленные озерца из воды, образовавшейся от таяния льда, текут обильные ручьи, а на побережье жители пасут оленей и выращивают редиску! Иными словами, Гренландия — просто курорт по сравнению с Антарктидой.
Даже летом на всей территории Антарктиды среднемесячная температура находится ниже нуля, за исключением крайней северной оконечности (Антарктический полуостров). На станции Палмер средняя температура января достигает +2.4°С.
Зато антарктической зимой морозы переходят все границы. Средняя (!) температура июля на станции Амундсен-Скотт, расположенной точно на Южном полюсе, составляет минус 60.2°С; а на станции Восток средняя температура августа — минус 66.8°С. Рекорды будут упомянуты в следующих главах.
На следующем изображении — климатическая карта Антарктиды, усреднённая по сезонам:
Есть несколько факторов, из-за которых Антарктида стала такой невероятно ледяной. Далее будут перечислены самые основные из них.
Этот фактор очевиден, но его одного не достаточно для того, чтобы Антарктида была настолько суровым царством холода, какая она есть. Ведь летом даже на Северном полюсе, как и в Гренландии, температура поднимается немного выше нуля; лёд подтаивает и на нём образуются лужицы воды.
Хотя, всё-таки Гренландии немного больше повезло с географическим положением, чем Антарктиде: её северный край отстоит от полюса на 700 км.
Температура с высотой падает очень быстро — примерно на 6 градусов на каждый километр подъёма.
А за долгие миллионы лет намораживания льда в Антарктиде её поверхность поднялась очень высоко, за счёт чего Антарктида стала самым высоким материком на Земле. Высота Южного полюса (станция Амундсен-Скотт) составляет 2830 м над уровнем моря.
В результате «естественный» холод из-за полярного положения суммируется с высотным холодом, что даёт такое падение температуры, при котором теоретически уже должен замерзать и выпадать в осадок углекислый газ из атмосферы (температура замерзания −78.3°С). К счастью (или наоборот), такая низкая температура в Антарктиде всё-таки не действует длительное время.
Минимальная температура на станции Амундсен-Скотт составила −82.2°С (июнь 1982 г.), а самый «жаркий» день там был в феврале 2000 года, когда температура составила всего лишь минус 11 градусов.
На абсолютный рекорд холода для Антарктиды и всей Земли был установлен на станции Восток в июле 1983 г. и составил −89.2°С (высота станции 3489 м, это в значительной степени объясняет рекорд).
Основным источником тепла на Земле является солнечный свет, а источником потерь тепла — низкотемпературное тепловое излучение.
И вот тут баланс Антарктиды резко уходит в минус. Солнечного тепла на Антарктиду и так поступает немного из-за её полярного положения, да и то, его большая часть отражается белоснежной поверхностью обратно в космос. Из-за того, что в Антарктиде господствуют круглогодичные отрицательные температуры, снег никогда не тает (кроме узкой полосы вдоль побережья), и отражающая способность поверхности оказывается близкой к очень хорошей офисной бумаге.
На другой стороне баланса — инфракрасном излучении от поверхности — тоже всё «настроено» на потерю тепла.
Максимум ИК-излучения физических тел при температуре около минус 40 градусов находится около длины волны 12.5 мкм, которая очень хорошо вписывается в т.н. «инфракрасное атмосферное окно», расположенное в диапазоне длин волн от 8 до 14 мкм и прозрачное для ИК-излучения. То есть, тепло практически беспрепятственно уходит в космос.
В принципе, это «инфракрасное окно» для Земли несёт огромную пользу, поскольку спасает от перегрева по образцу Венеры; но для Антарктиды оно приводит к чрезмерному выхолаживанию при одновременном недостатке в поступлении тепла.
Что касается Гренландии, то ей больше достаётся солнечного тепла по двум причинам.
Во-первых, 19% территории Гренландии всё-таки свободны ото льда и хорошо прогреваются летом при солнечной погоде.
А во-вторых, летом на расстоянии до 100 км от границы льдов вглубь острова снежно-ледяной покров подтаивает и становится более тёмным (это заметно на космическом снимке во второй главе). А в рекордно-тёплом для Гренландии 2012 году площадь таяния снежно-ледяного щита доходила до 97% от его общей поверхности! И эта поверхность какое-то время «впитывала» солнечное тепло.
Циркумполярное означает «круговое вокруг полюса». И это действительно так и есть.
Это течение — самое мощное из океанических течений на Земле, его средний расход оценивается в 125-150 миллионов тонн воды в секунду!
Чем же оно вредит прогреву Антарктиды? А вредит оно тем, что изолирует Антарктиду от тёплых вод умеренного и экваториального поясов.
Фактически, во внутренних областях этого течения Антарктида «варится в собственном соку»: по кругу вращается холодная вода, уже остывшая от ледяного дыхания Антарктиды. И только внешние слои (не соприкасающиеся с Антарктидой) имеют какой-то теплообмен с водами умеренных широт.
Гренландии и в этом отношении повезло больше: её восточное побережье омывается холодным Восточным Полярным течением, а вот западное побережье омывается тёплым Западно-Гренландским течением. То есть, хотя бы половина Гренландии слегка подогревается (хотя и не так сильно, как подогреваются Гольфстримом Норвегия и Кольский полуостров ).
Когда речь идёт о глобальном потеплении, то, в погоне за дешевой сенсацией, некоторые журналисты и учёные (если их можно так назвать) пугают таянием Антарктиды и Гренландии. Типовая «пугалка» — что скоро прибрежные города утонут вместе с половиной суши!
Каковы шансы на это?!
Гренландия, похоже, действительно растает (больших разногласий по этому поводу среди специалистов нет). Но главный вопрос — в том, когда это случится?
Скорость таяния ледового щита Гренландии сильно колеблется в зависимости от погодных условий и составляет после 2000-го года от 5 до 20 см в год (точнее, это — суммарный результат таяния и сброса льда в океан).
Если эта тенденция не изменится, то на полное таяние Гренландии может потребоваться до 20000 лет (средняя толщина ледяного щита — 2300 м).
Но, тем не менее, некоторые исследователи полагают, что в результате ускорения глобального потепления скорость таяния ледяного щита также может возрасти с последующим необратимым ускорением.
С Антарктидой ситуация другая. Таяние её ледяного щита — крайне незначительное, и гораздо большее значение имеет скорость движения ледников и сброса льда в океан. Кроме того, идёт подтаивание снизу шельфовых ледников Антарктиды. Эти процессы тоже приводят к повышению уровня мирового океана, но к полному исчезновению ледяного щита привести не могут.
В случае катастрофического развития глобального потепления возможно таяние прибрежных областей ледяного щита, что изменит климат Антарктиды к состоянию, похожему на климат Гренландии. Однако же, и в этом случае речь идёт о сроках в тысячелетия, если не миллионы лет.
