Du ašigaliai, Šiaurės ir Pietų, yra skirtingose planetos pusėse ir pasižymi skirtingais bruožais. Pietų ašigalis, esantis Antarktidoje, yra šalčiausia vieta Žemėje. Vidutinė metinė temperatūra čia siekia -49°C. Tuo tarpu Šiaurės ašigalyje, Arktyje, vidutinė metinė temperatūra yra -14°C, o žiemą - apie -34°C. Pati žemiausia temperatūra Žemėje, -89,6° C, buvo užfiksuota šalia geomagnetinio Pietų poliaus, rusų Vostoko mokslinėje tyrimų stotyje 1983 metais birželio 19 dieną. Šiame straipsnyje išnagrinėsime pagrindines priežastis, kodėl Pietų ašigalyje yra taip šalta, ir aptarsime, kodėl temperatūrų skirtumai tarp dviejų ašigalių - Arkties ir Antarktidos - yra tokie dideli.
Pagrindiniai skirtumai, lemiantys temperatūrų nepastovumą
Geografinė padėtis: žemynas prieš vandenyną
Svarbiausias skirtumas tarp Arkties ir Antarktidos yra tas, kad Arktis iš esmės yra užšalęs vandenynas, o Antarktida - žemynas, apsuptas Pietų vandenyno. Antarktida yra žemynas, sudarytas iš pamatinės uolienos ir įvairių sausumos darinių, tokių kaip kalnai, slėniai ir ežerai. Žemė, skirtingai nei vanduo, greičiau atšąla ir įšyla. Vandenynas veikia kaip termoreguliatorius, sulaikantis šilumą ir švelninantis temperatūros svyravimus. Dėl šios priežasties Arkties temperatūra nėra tokia ekstremali kaip Antarktidos. Antarktida yra sausiausias, labiausiai vėjuotas ir šalčiausias žemynas pasaulyje.
Aukštis virš jūros lygio
Antarktida yra aukščiausias žemynas pasaulyje, kurio vidutinis aukštis virš jūros lygio yra apie 2300 metrų. Kuo aukščiau esame, tuo žemesnė temperatūra. Oro temperatūra žemyno gilumoje žiemą nukrenta iki -80 °C, o vasarą pakyla iki -30 °C. Antarktidos centre daug šalčiau nei prie kranto. Šilčiausi pakrančių regionai vasarą įšyla iki 0 °C. Tuo tarpu Šiaurės ašigalis yra jūros lygyje, todėl temperatūra čia yra aukštesnė.
Ledo ir sniego danga: albedo efektas
Antarktida yra padengta storu sniego ir ledo sluoksniu, kuris atspindi didžiąją dalį Saulės spindulių atgal į kosmosą. Šis atspindžio efektas, vadinamas albedo, sumažina žemyno įšilimą. Sniegas Antarktidos žemyne beveik netirpsta. Šį žemyną dengia nuolatinio ledo sluoksnis, sudarytas iš 90 % viso Žemės gėlojo vandens. Ledo vidutinis storis siekia 1,6 km. Tik labai maža dalis žemyno nėra uždengta ledu ir daugiausia tokių vietų ties pakrantėmis.
Šiaurės ašigalyje ledo danga yra plonesnė ir mažesnė, ypač vasarą, todėl mažiau Saulės spindulių atspindi atgal į kosmosą. Beveik pusė ledo vasarą ištirpsta, o žiemą tas pats vanduo vėl sušąla į ledą. Žiemą arktinio ledo plotas praktiškai prilygsta Rusijos plotui.
Arkties amplifikacija: Kaip albedo efektas spartina visuotinį atšilimą | Jon Gertner | Big Think
Poliarinis sūkurys ir stiprūs vėjai
Ties geografiniais žemės poliais susidaro didelis ciklonas, vadinamas poliariniu sūkuriu. Antarktidos poliarinis sūkurys yra daug stipresnis ir ilgiau išlieka nei Arkties. Pastarasis yra silpnesnis ir greičiau nurimsta dėl šiauriniame pusrutulyje egzistuojančių Rosbio bangų, kurios ir prisideda, kad sūkurys sumažėtų. Pietiniame poliuje nėra veiksnių, galinčių sumažinti sūkurius.
Šaltą žiemą greičiausiai sukėlė stiprus poliarinis sūkurys stratosferoje, antrajame planetos atmosferos sluoksnyje nuo Žemės paviršiaus. „Iš esmės vėjai poliarinėje stratosferoje buvo stipresni nei įprastai, o tai susiję su reaktyvinės srovės poslinkiu į ašigalį. Dėl to šaltas oras lieka užrakintas virš didžiosios Antarktidos dalies.“ Balandžio-rugsėjo mėn. aukštoje Antarktidos plynaukštėje esančioje tyrimų stotyje užfiksuota vidutinė -61 ℃ temperatūra.
Ozono sluoksnio nykimas
Virš Antarktidos regiono ozono sluoksnis itin suplonėjęs - būtent čia yra vadinamoji ozono skylė. Čia ji yra beveik tris kartus didesnė nei JAV sausumos plotas. Dėl stipraus poliarinio sūkurio stratosferoje labiau nyksta ozonas, o tai dar labiau sustiprina poliarinį sūkurį. Ozonas yra dujos, sudarytos iš trijų deguonies molekulių, esančios aukštai atmosferoje. Ozonas saugo Žemės paviršių nuo kenksmingų ultravioletinių spindulių, o jo nykimas gali padidinti ozono skylę virš Antarktidos. Nors Antarktidoje užfiksuota žemiausia žinoma vidutinė žiemos temperatūra, palydovai užfiksavo, kad atskirais atvejais temperatūra yra daug žemesnė - iki -98 ℃.
Virš Arkties esantis ozono sluoksnis taip pat plonėja, tačiau ozono skylė dar neatsivėrė. Iš tiesų, tikros skylės nėra ir virš Antarktidos. Ozono skyle vadinamas stiprus ozono sluoksnio, kuris apsupa žemę ir saugo ją nuo saulės radiacijos, išrėtėjimas. Šiauriniame pusrutulyje ozono sluoksnis yra storesnis, nes šiltesnė Arkties temperatūra riboja stratosferinių debesų, naikinančių ozoną, susikaupimą. Tačiau ir šiaurinio poliaus stratosferos temperatūra pastaraisiais metais krinta ir tai lemia spartesnį ozono sluoksnio nykimą.
Kiti svarbūs skirtumai tarp ašigalių
Gyvūnija ir augalija
Dėl žemos temperatūros Antarktidos žemyne gyvūnams išgyventi sunku. Tačiau yra tokių rūšių gyvūnų, kurie prisitaikę gyventi atšiauriomis sąlygomis. Žemyne gyvena apie 12 rūšių paukščių. Pakraščiuose peri pingvinai. Antarktidoje augalija labai skurdi. Vasarą želia samanos ir kerpės, auga tik kelios žydinčių augalų rūšys, neauga jokie medžiai ar krūmai.
Pingvinai gyvena tik pietiniame pusrutulyje, tai yra Antarktidos regione, kur jie neturi jokių sausumos priešų. Kadangi pingvinai neturėjo poreikio saugotis sausumos priešų, jie evoliucionavo į neskraidančius paukščius, o jų sparnai - į plaukmenis. Šiaurės ašigalyje gyvūnija ir augalija yra įvairesnė, čia gyvena baltosios meškos, ruoniai, banginiai ir įvairūs paukščiai. Baltosios meškos yra didžiausi šiaurinio pusrutulio sausumos plėšrūnai. Jie karaliauja šiaurinėje ledu padengtoje Arkties vandenyno dalyje ir minta ruoniais arba ant ledo užstrigusiais banginiais.
Žmonių veikla ir teritorinis statusas
Antarktida - vienintelis žemynas, kuriame nėra vietinių gyventojų žmonių. Antarktidoje per šalta, kad žmonės galėtų gyventi nuolat. Antarktidos žemynas yra vienintelė vieta Žemėje, nepriklausanti jokiai valstybei. Be to, Antarktidos žemyno teritorija yra saugoma Antarktidos sutarties, kurioje nustatyta, kad pati teritorija ir joje esantys ištekliai gali būti naudojami tik taikiems tikslams arba moksliniams tyrimams.
Kol kas čia nerasta jokių vietinių žmonių pėdsakų, o Arktyje iki šiol gyvena vietiniai - eskimai. Nors mokslinių tyrimų stočių yra tiek Arktyje, tiek Antarktidoje, Arkties regione žmonių veiklos daugiau. Palyginkime: Arkties srityje gyvena daugiau nei 4 mln. žmonių. Gyventojų yra tiek mažuose miesteliuose, tiek miestuose, tokiuose kaip Barou Aliaskoje, Trumsas Norvegijoje, Murmanske ir Salecharde Rusijoje. O į Antarktidą žmonės įkelia koją labai retai ir tai dažniausiai būna mokslininkai.
Energetiniai ištekliai
Amerikos geologinės tarnybos duomenimis, apie ketvirtadalis pasaulio naftos ir dujų atsargų slypi Arktyje. Dėl šios priežasties Rusija reiškia teises į didelę Arkties regiono dalį, turėdama viltį ištyrinėti ir panaudoti povandeniniame Lomonosovo kalnagūbryje slypinčius išteklius. Šis kalnagūbris po Arkties vandenynu tęsiasi daugiau nei 1800 kilometrų ir manoma, kad jame yra iki 10 milijonų tonų neapdirbtos naftos. JAV taip pat reiškia teises į dalį Arkties, siunčia ten ledlaužius, kurie žymi JAV teritoriją šalia Aliaskos.
Manoma, kad naftos išteklių yra po pietiniu Antarktidos šelfu, pvz., po Roso jūros dugnu. Tačiau Antarktidos sutartis, pagal kurią ji nepriklauso jokiai šaliai ir gali būti naudojama tik tyrimų tikslais, draudžia bet kokią naftos gavybos veiklą.
Arkties amplifikacija: Kaip albedo efektas spartina visuotinį atšilimą | Jon Gertner | Big Think
Žemės magnetiniai laukai
Vienas Žemės magnetinis polius yra netoli šiaurės, kitas - netoli pietų. Kai kalbame apie magnetinį Šiaurės polių, turime omeny geografinę zoną tuo pačiu pavadinimu, nors Žemės magnetinio lauko šiaurės polius iš tikrųjų yra pietuose, o pietinis magnetinio lauko polius yra šiaurėje. Dėl šios priežasties kompasai rodo ne magnetinę šiaurę, o geografinę planetos šiaurę. Tačiau yra priimtas bendras sutarimas, kad magnetinė šiaurė yra netoli geografinės šiaurės ir magnetiniai pietūs yra netoli geografinių pietų.
Planetos magnetiniai poliai nesutampa su geografiniais poliais, nes Žemės magnetinis laukas keičiasi. Ne taip kaip geografiniai poliai, magnetiniai iš tiesų juda ir tai galima laikyti abiejų polių bendru bruožu. Skirtumas tas, kad magnetinis šiaurės polius (magnetinio lauko pietūs) nėra tiksliai Arkties regione, tačiau juda rytų kryptimi po 55-60 kilometrų kasmet. Magnetinis pietų polius (magnetinio lauko šiaurė) vis dar dengia Antarktidą, bet taip pat juda link vakarų po 10-15 kilometrų per metus.
Klimato kaita ir ašigalių ateitis
Visame pasaulyje keičiantis klimatui, ledo tirpimo greitis spartėja tiek sausumoje ir vandenyje, tiek ir šiauriniame ir pietiniame pusrutulyje. Klimato atšilimas turi didelį poveikį abiem ašigaliam, tačiau poveikis skirtingas. Arkties regiono ledas tirpsta daug greičiau, nes jis visas apsuptas vandens ir vandenyno srovės pagreitina ledo tirpimą, o Antarktida sudaryta iš akmenuotos pamatinės uolienos, todėl ją dengiantį ledą daug mažiau veikia vandenyno srovės.
Nauji tyrimai rodo, kad Antarktidos ledas taip pat po truputį tirpsta, tai vyksta ne dėl natūralių procesų, o dėl pasaulinio klimato atšilimo. Jeigu ištirptų visas Pietų ašigalio ledas (tai neatsitiks artimiausioje ateityje), jūrų ir vandenynų lygis pakiltų apie 60 metrų. Kol didžioji Europos dalis sukaustyta daugelį metų nematytų šalčių, Šiaurės ašigalis išgyvena per visą stebėjimų laikotarpį neregėtą atšilimą.
Skirtumų tarp Šiaurės ir Pietų ašigalių santrauka
| Savybė | Šiaurės ašigalis (Arktis) | Pietų ašigalis (Antarktida) |
|---|---|---|
| Pagrindas | Užšalęs vandenynas | Žemynas |
| Aukštis virš jūros lygio | Jūros lygis | Vidutiniškai 2300 metrai |
| Ledo danga | Plonesnė, mažesnė, tirpstanti vasarą | Stora, nuolatinė, didelis atspindžio efektas |
| Poliarinis sūkurys | Silpnesnis, greičiau nurimsta | Stipresnis, ilgiau išlieka |
| Gyvūnija ir augalija | Įvairesnė | Skurdi |
| Žmonių veikla | Gyvena daugiau nei 4 mln. | Tik mokslininkai, nėra vietinių gyventojų |
| Ozono sluoksnis | Plonėja, bet skylė neatsivėrusi | Stipriai suplonėjęs ("ozono skylė") |
| Naftos ištekliai | Yra, vykdoma gavyba (su interesais) | Yra, bet draudžiama gavyba (Antarktidos sutartis) |
| Magnetinis polius | Juda į rytus (55-60 km/metus) | Juda į vakarus (10-15 km/metus) |