在冰面上进行冰球比赛可能看起来很安全，但约克大学的一项新研究发现，外表可能会欺骗人。暖冬不仅影响了冰层的厚度和时间(湖泊结冰和融化的时间)，还影响了质量，使其潜在地不稳定和不安全。
当湖泊和河流结冰时，主要有两层冰，即所谓的白冰和黑冰。白色的冰通常是不透明的，像雪一样，充满了更多的气泡和更小的冰晶，降低了它的强度和稳定性，而黑色的冰是透明和密集的，几乎没有气泡和更大的冰晶，使它更坚固。
约克大学教授萨普娜·夏尔马说:“冰的质量很重要，因为它直接影响到人类安全的承载能力，以及在冰下传播的光对冰冻湖泊下生命的影响。”
第一作者、约克大学博士后研究员约书亚·卡尔佩珀说，问题在于，不可预测的暖冬天气正在形成更薄的黑冰层，有时也会形成相应的更厚的白冰层，即不稳定的那种。这两者加在一起会给滑冰运动员、曲棍球运动员、雪地摩托运动员、冰上垂钓者和冰上卡车司机带来危险的环境。
“我们知道，一般来说，湖冰在这个季节形成较晚，破裂较早，这意味着冰层覆盖的总体持续时间较短，但我们的研究着眼于冰的作用。它是如何变化的?你可能会有一段时间，人们在冰上，他们认为这是安全的，但事实并非如此。考虑到质量的变化，它不够厚，”卡尔佩珀说。
这篇题为《变暖世界中的湖冰质量》的论文今天发表在《自然评论:地球与环境》杂志上。
10厘米深遵循黄金法则
厚度本身不再是安全冰的良好预测指标。如果白冰太多而黑冰不够，冰的强度可能不足以承受一个人的体重。这就是研究人员所说的危险组合。
“对于一个人来说，在冰上滑冰或玩耍，需要大约10厘米或4英寸的黑冰……但我们所看到的和我们预测的是，气候变化正在导致更多的白冰条件，”夏尔马说，他建议人们测量冰，如果只有一层薄薄的黑冰，那么就把通常推荐的厚度翻一番，至少达到20厘米。
“黑冰很清澈，没有雪泥。你不应该走在烂泥上，”夏尔马说，她补充说，最好是和一个人或一群人一起去。
如履薄冰
缺乏对优质冰的考虑已经导致了生命的损失。去年12月，在加拿大，六人，包括安大略省的几名青少年，在一周内跳入薄冰中死亡。今年2月，安大略省又有两人死亡。
在芬兰，仅在1月和2月就有4人因掉进脆弱的冰层而死亡，据说平均每年有18人。例如，在瑞典，2014年有16人因坠冰而淹死，2021年至少有9人。
2020年夏尔马领导的一项研究发现，北半球普遍存在溺水现象，但令人惊讶的是，加拿大北部地区的人均溺水率最高，尽管它是最冷的。
“这是因为北极地区的急剧变化，它的变暖速度是全球其他地区的四倍，所以不仅南部地区正在经历这些冰况变化，而且北部地区也在经历这些变化。你会认为这是一个非常寒冷的地区，”夏尔马说。
“对于一辆运输卡车来说，他们需要100厘米(约42英寸)的黑冰。因此，这些运输的基准不再可行，因为有更多的白冰，其强度大约不到黑冰的一半。我们预测，如果没有对冰雪安全进行有意义的调整，冬季冰雪道路运输基础设施将损失95%至99%。”
这可能意味着，在冬季，偏远社区面临着无法切断与外界联系、无法获得食物、物资、药品等物资的风险。
Unseaso适宜的冬季天气
在这项研究中，卡尔佩珀和他的一些合著者不得不在2月中旬停止对西姆科湖和3月初停止对马斯科卡地区油漆湖的冰测量，因为冰盖薄得危险。
反常的温暖天气导致的降水变化造成了许多不安全的冰况和不可预测性。气温升高、降雨甚至降雪都会改变湖冰的强度和厚度。
夏尔马和卡尔佩珀建议查看上个月的天气预报。
“湖冰有记忆，”夏尔马说。“所有的天气波动都储存在冰中。如果温度在一段时间内超过0摄氏度，如果下雨或有极端阳光的条件，所有这些都会影响人类使用冰的安全性。当发生冻融事件或温度高于0摄氏度时，冰会变得更弱，结构也会变得不稳定。”
在冰下
冰的质量下降也影响了下面的生命，影响了鱼类和其他水生生物(如无脊椎动物)以及浮游植物(需要光进行光合作用)可用的营养物质的数量，但是更多的白冰阻挡了一些光，损害了生态系统的健康。
但正如卡尔佩珀所说，他们的研究是少数几个关注湖冰质量的研究之一，但湖冰正在发生巨大变化。他说:“首先让我感到惊讶的是，我们缺乏关于冰质量的广泛数据。”“我们正在深入研究可用的数据，但试图找到我们可以利用北半球可用数据的确切内容是相当具有挑战性的。”
他说，我们需要的是定期测量整个北半球的冰质量，包括黑冰和白冰的厚度。
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