Ais ditemui di seluruh dunia dalam pelbagai bentuk. Lebih daripada sekadar air beku, pelbagai bentuk ais menceritakan kisah persekitaran mereka kerana mereka berubah dengan musim dan menunjukkan trend perubahan iklim di Bumi.
Para saintis mengkaji sampel teras yang ditarik dari kedalaman formasi ais yang besar, seperti penutup ais dan glasier, untuk mengetahui bagaimana iklim tempatan telah berubah selama beratus-ratus tahun dan untuk membantu meramalkan bagaimana iklim akan berubah di masa depan, kata Melissa Hage, sebuah lingkungan saintis dan penolong profesor di Oxford College of Emory University di Georgia.
Di sini kita menentukan istilah umum yang menerangkan pelbagai jenis formasi ais yang terdapat di seluruh dunia.
Glasier
Glasier adalah jisim ais yang besar dan air tawar di darat yang terbentuk daripada salji jatuh yang akhirnya menjadi sangat berat sehingga ia dimampatkan menjadi ais, menurut Pusat Data Salji dan Es Kebangsaan (NSIDC). Glasier berkisar dari kira-kira panjang padang bola sepak (120 meter, atau 110 meter) hingga beberapa ratus batu panjang, dan boleh didapati di setiap benua.
Secara teknikal, glasier adalah bentuk yang lebih kecil daripada topi ais dan lembaran ais, yang semuanya adalah jisim besar ais yang perlahan-lahan merayap di lanskap, tanpa mengira apa yang di bawahnya. Gergasi ais yang bergerak lambat itu boleh melintasi seluruh pegunungan dan juga gunung berapi aktif, menurut Benjamin Edwards, ahli gunung api di Dickinson College di Pennsylvania, yang mengkaji interaksi antara glasier dan gunung berapi.
Glasier berhenti tumbuh di mana mereka memenuhi lautan dan air masin yang lebih hangat mencairkan tepi jisim air beku. Pemanasan suhu lautan telah meningkatkan kadar pencairan glasier dan formasi ais lain seperti ais dan rak ais di atau di sebelah lautan, menurut Justin Burton, ahli fizik di Emory College di Georgia, yang mempelajari fizik kehilangan glasier. Glasier adalah salah satu daripada petunjuk alam sekitar yang terbaik untuk perubahan iklim, disebabkan oleh perubahan yang ketara yang mereka alami dalam skala waktu lebih singkat seperti beberapa hari.
Icebergs
Icebergs adalah besar, mengapung ais air tawar yang telah pecah selain daripada glasier, lembaran ais atau rak ais dan jatuh ke dalam lautan, menurut National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). Untuk dipanggil gunung ais, jisim ais mesti meningkat lebih daripada 16 kaki (4.9 m) di atas paras laut, antara 98 kaki dan 164 kaki (30 hingga 50 m) tebal dan meliputi kawasan sekurang-kurangnya 5,382 kaki persegi ( 500 m persegi).
Potongan ais yang terlalu kecil untuk dikategorikan sebagai aisberg diberi nama yang lebih berwarna, menurut NSIDC. Sebagai contoh, "bit bergy" biasanya kepingan ais yang memecahkan aisberg dan kurang daripada 15 kaki (5 m). "Pemancing" adalah kepingan ais yang sedikit lebih kecil, mengenai saiz trak pikap; dan bahagian "ais brash" adalah serpihan yang berada di bawah 6.5 kaki (2 m).
Icebergs juga boleh menjadi bentuk tabular, yang menunjukkan bahawa ais merebak dari tepi rak ais. Juga dikenali sebagai pulau-pulau es di Artik, bentuk-bentuk es yang besar dan persegi panjang ini biasanya mempunyai puncak datar dengan sisi yang hampir serenjang.
Lapisan ais
Lembaran ais adalah formasi ais terbesar di dunia. Dataran ais yang luas ini meliputi lebih daripada 20,000 batu persegi (50,000 km persegi), menurut NSIDC. Terdapat hanya tiga helai ais di Bumi, yang meliputi Greenland, Antartika Barat dan Antartika Timur. Semasa zaman ais terakhir, lembaran ais juga meliputi kawasan besar Amerika Utara, Amerika Selatan dan Eropah Utara.
Gabungan, lebih daripada 99 peratus air tawar di Bumi kini dipegang di lembaran ais Greenland dan Antartika, menurut NSIDC. Para saintis menganggarkan bahawa jika hanya lembaran ais Greenland mencair, paras laut akan naik kira-kira 20 kaki (6 m) dan jika kedua-dua helai ais Antartika mencair, paras laut akan naik 200 kaki (60 m). Walau bagaimanapun, ia akan mengambil masa beberapa ratus tahun untuk lembaran ais tersebut dicairkan.
Sepanjang beberapa dekad yang lalu, sebahagian daripada lembaran ais di Antartika semakin lebat. Walaupun ia kelihatan seperti hanya sebahagian kecil lembaran ais yang cair, ia cukup menyebabkan ketinggian benua meningkat, sama seperti Iceland pada akhir zaman ais terakhir, Edwards memberitahu Live Science. Iceland melewati tempoh gunung berapi yang meningkat pada masa itu, berpotensi disebabkan oleh kerak yang melonjak selepas ais tidak lagi membebankannya. Keputusan yang sama dapat menjadi kebimbangan di Antartika barat, Edwards berkata, "walaupun kita tidak benar-benar memahami kawasan itu cukup baik untuk tahu pasti."
Ais ais dan ladang ais
Topi ais adalah lembaran ais yang lebih kecil daripada 20,000 batu persegi (50,000 km persegi). Struktur ais ini biasanya terbentuk di kawasan polar yang kebanyakannya rata dan pada ketinggian tinggi, menurut NSIDC. Sebagai contoh, Iceland kebanyakannya dilindungi oleh topi ais. Cap Ais Vatnajökull di sebelah timur Iceland adalah penutup ais terbesar di Eropah, yang meliputi kira-kira 3,127 batu persegi (8,100 km persegi) dan tebal purata 1,300 kaki (400 m).
Bidang ais dan topi ais sangat serupa dengan saiz dan lokasi, dan hanya berbeza bagaimana aliran ais dipengaruhi oleh persekitarannya, menurut National Park Service (NPS). Bidang ais mengandungi gunung dan rabung yang keluar dari permukaan ais dan mengubah bagaimana aliran ais, seperti batu besar mengintip di atas permukaan aliran, menyebabkan air mengalir di sekitarnya. Ikon ais, sebaliknya, membina diri di atas mana-mana rupa bumi dan tersebar dari pusat mereka.
Ais melelange
Sebuah ais mélange pada dasarnya adalah lembaran gergasi yang terbentuk dalam fjords glasier yang terdiri daripada ais laut, gunung es dan saudara-saudara kecil yang lebih kecil dari icebergs, menurut Burton. Mélange terbentuk apabila arus laut atau angin permukaan gagal menggerakkan jisim ais keluar dari fjord, membentuk sempadan separa antara glasier dan lautan.
Ice meleles dianggap sebagai bahan berbutir terbesar di dunia kerana sejumlah besar sedimen dan cecair yang digantung yang terkandung di dalam lumpur ais, kata Burton.
Kerana ais meleleh bukan ais pepejal, air laut yang agak panas dapat meresap melalui es ke permukaan glasier. Ciri ini bermakna ais meleleh mempunyai pengaruh besar pada berapa banyak glasier pecah dan berapa banyak air tawar memasuki fjord.
Rak ais
Kebanyakan rak ais bumi ditemui di sekitar pantai Antartika, tetapi mereka juga boleh didapati di mana-mana tempat ais, seperti glasier, mengalir ke lautan sejuk, menurut NSIDC. Rak dibuat daripada lembaran ais yang terapung yang menyambung ke landasan. Mereka terbentuk apabila ais perlahan-lahan mengalir dari glasier dan aliran ais ke lautan, tetapi ais tidak mencairkan segera kerana suhu laut yang sejuk. Rak kemudian dibina dari es tambahan yang mengalir dari glasier.
Aliran ais
Aliran ais adalah sungai lembaran ais yang mengalir lebih cepat daripada es di sekitarnya, biasanya bergerak sekitar setengah batu (800 m) setahun, secara purata.
Jakobshavn Glacier di Greenland, glasier yang paling cepat mengalir di dunia, kadang kala diklasifikasikan sebagai aliran ais. Menurut artikel 2014 yang diterbitkan dalam jurnal Cryosphere, Jakobshavn bergerak pada kadar sekitar 10.5 batu (17 km) setahun.
Ais laut
Es laut adalah air garam beku dan terdapat di lautan kutub jauh. Ia meliputi kira-kira 9.65 juta batu persegi (25 juta km persegi) bumi setiap tahun secara purata, menurut NSIDC.
Es laut sangat penting kepada ekosistem dan iklim kawasan polar dan juga boleh mempengaruhi peredaran laut dan cuaca, menurut Balai Cerap Bumi NASA. Potongan ais air masin ini mengurangkan hakisan rak ais dan glasier di dekat garis pantai dengan meminimumkan gelombang dan angin, dan mewujudkan permukaan penebat untuk mengurangkan penyejatan air dan kehilangan haba ke atmosfera. Semasa bulan-bulan musim panas yang lebih panas, leburan es air mencairkan nutrien kembali ke lautan dan mendedahkan permukaan lautan ke sinar matahari, kedua-duanya merangsang pertumbuhan fitoplankton, yang merupakan asas dari web makanan laut.
Apabila cuaca di bumi mengalami perubahan yang pesat, ais laut telah mencair pada kadar yang lebih cepat daripada ia dapat menyambung semula. Ini amat jelas di Arktik, di mana lautan dan suhu tanah semakin meningkat lebih cepat daripada di mana-mana tempat lain di Bumi, kata Edwards.
Bola salji bumi
Bumi yang beku, dijuluki "Snowball Earth", merujuk kepada tempoh masa dalam rekod geologi apabila majoriti, jika tidak semua, planet beku, menurut Dartmouth Jurnal Sains Sarjana.
"Empat zaman ais, antara 750 dan 580 juta tahun yang lalu, mungkin sangat teruk bahawa seluruh permukaan bumi, dari kutub ke kutub, termasuk lautan, benar-benar membeku," kata Hage. "Apabila lautan kutub mula membeku, lebih banyak cahaya matahari dicerminkan dari permukaan ais putih dan penyejukan diperkuat."
Para saintis menganggarkan bahawa suhu rata-rata di Bumi turun kepada minus 58 darjah Fahrenheit (minus 50 darjah Celsius) sepanjang tempoh ini dan kitaran air (kitaran di mana air pergi di antara atmosfer, tanah dan lautan) ditutup.
Tetapi ada beberapa perdebatan tentang sama ada Bumi benar-benar beku atau sekiranya masih terdapat air yang lembap atau terbuka di khatulistiwa di mana cahaya matahari dapat masuk ke dalam air dan membenarkan beberapa organisma untuk terus hidup.
Para saintis percaya bahawa pada satu ketika, tahap karbon dioksida meningkat di atmosfera, kemungkinan besar disebabkan oleh gunung berapi, yang meningkatkan suhu cukup untuk memulakan semula kitaran air. Peningkatan jumlah wap air di udara, di samping karbon dioksida, mencetuskan tempoh pemanasan melarikan diri, meningkatkan suhu global hingga 122 darjah F (50 darjah C) dalam beberapa ratus tahun, kata Hage. Perubahan cahaya sedikit di orbit Bumi atau kecondongan paksi akhirnya membawa suhu purata planet ke suhu yang menyokong suhu hidup 58.6 darjah F (14.9 darjah C).
Penyelidikan menunjukkan bahawa letupan besar dalam hidup, yang dikenali sebagai letupan Cambrian, berlaku pada akhir tempoh bola salji, menurut Universiti Paleontologi Universiti California. Ia adalah tempoh yang paling awal diketahui dalam rekod fosil di mana kumpulan utama haiwan (seperti brachiopoda dan trilobite) mula muncul dalam jangka masa geologi singkat (kira-kira 40 juta tahun).
