극관

섬네일|허블 우주망원경으로 촬영된 화성의 극관, 전체 북극 지역이 보인다.

극관(polar ice cap 또는 polar cap)은 행성, 왜행성 또는 위성의 높은 위도에 있는 얼음으로 덮인 지역이다.

얼음 덩어리가 극관이라고 불리는 데에는 크기나 구성에 대한 요구 사항이 없으며, 육지에 있어야 한다는 지질학적 요구 사항도 없다. 단지 극지방에 있는 고체 상태 물질의 덩어리여야 한다. 이 때문에 "극관"이라는 용어는 약간 잘못된 명칭인데, 빙모라는 용어는 육지 위에 있고 50,000 km2 미만을 덮는 덩어리에 더 좁게 적용되기 때문이다. 더 큰 덩어리는 빙상이라고 불린다.

얼음의 구성은 다양하다. 예를 들어, 지구의 극관은 주로 물 얼음인 반면, 화성의 극관은 고체 이산화 탄소와 물 얼음의 혼합물이다.

극관은 고위도 지역이 적도 지역보다 태양으로부터의 태양 복사 형태로 에너지를 덜 받아 표면 온도가 낮아지기 때문에 형성된다.

지구의 극관은 지난 12,000년 동안 극적으로 변했다. 행성이나 달이 태양 주위를 공전함에 따라 다양한 태양 에너지 흡수로 인해 극관의 계절적 변화가 일어난다. 또한, 지질학적 시간 규모에서 극관은 기후 변화로 인해 커지거나 작아질 수 있다.

 지구 

 북극 빙관 해빙 

지구의 북극점은 북극해 위에 떠 있는 해빙으로 덮여 있다. 계절에 따라 녹지 않는 얼음 부분은 넓은 지역에 걸쳐 3~4미터까지 매우 두꺼워질 수 있으며, 능선은 20미터까지 두꺼워질 수 있다. 1년 된 얼음은 보통 약 1미터 두께이다. 해빙으로 덮인 면적은 900만~1,200만 km2에 이른다. 또한, 그린란드 빙상은 약 171만 km2를 덮고 있으며 약 260만 km3의 얼음을 포함하고 있다. 얼음이 떨어져 나가면 (빙하가 부서지면) 북대서양 주변에 흩어진 빙산이 형성된다.

국립 눈 및 얼음 데이터 센터에 따르면, "1979년 이후 겨울 북극 해빙 면적은 10년마다 약 4.2% 감소했다". 2008년과 2009년 모두 북극 해빙 최소 면적이 2007년보다 약간 높았다. 다른 시기에는 2010년 4월과 같이 얼음 면적이 1979-2000년 평균에 가까울 때도 있었다. 이는 국립 눈 및 얼음 데이터 센터의 데이터에 따른다. 그러나 이 같은 기간 동안 전반적인 평균 얼음 덮개는 800만 km2에서 500만 km2로 감소한 것으로 보인다.

 남극 

섬네일|남극의 위성 합성 이미지
지구의 남극 육지 덩어리인 남극은 남극 빙상으로 덮여 있다. 이 빙상은 약 1,460만 km2의 면적을 덮고 있으며 2,500만에서 3,000만 km3의 얼음을 포함하고 있다. 지구상의 민물의 약 70%가 이 빙상에 포함되어 있다.

국립 눈 및 얼음 데이터 센터의 데이터에 따르면, 남극의 해빙 범위는 지난 30년 (1979-2009년) 동안 약간 증가하는 추세를 보인다.

 역사적 사례 
지난 수십 년 동안 지구의 극관은 육지 및 해빙의 급격한 감소로 인해 상당한 관심을 받아왔다. 미국 항공 우주국은 1970년대 후반 이후 북극은 연평균 20,800평방마일(53,900평방킬로미터)의 해빙을 잃었고, 남극 지역은 연평균 7,300평방마일(18,900km2)의 해빙을 얻었다고 보고했다. 동시에 북극은 그린란드의 260만 기가톤 빙상에서 거의 전적으로 연간 약 50입방킬로미터(기가톤)의 육지 얼음을 잃고 있다. 국립 눈 및 얼음 데이터 센터 (NSIDC)에 따르면 2014년 9월 19일, 남극 해빙 범위는 1979년 이후 처음으로 772만 평방마일(2천만 평방킬로미터)을 초과했다. 이 얼음 범위는 며칠 동안 이 기준치를 유지했다. 1981년과 2010년 사이의 평균 최대 범위는 723만 평방마일(1,872만 평방킬로미터)이었다. NSIDC 데이터에 따르면 2014년 단일 최대 범위는 9월 20일에 도달했으며, 이때 해빙은 778만 평방마일(2,014만 평방킬로미터)을 덮었다. NSIDC에 따르면 2014년 5일 평균 최대 범위는 9월 22일에 도달했으며, 이때 해빙은 776만 평방마일(2,011만 평방킬로미터)을 덮었다. 이러한 증가는 이전 빙상 해빙의 결과로 남극해의 염분 감소로 인해 해수의 어는점이 증가했기 때문일 수 있다.

현재 극관의 감소 속도는 빙하 역학 및 세계 기후에 대한 영향에 대한 많은 조사와 발견을 야기했다. 1950년대 초, 미 육군 과학자 및 엔지니어들은 지질학적 통찰력을 얻기 위해 극관에 시추를 시작했다. 이러한 연구는 "거의 40년 동안의 깊은 극지 빙하 코어 시추 연구 경험과 성과... 그리고 기후 기록을 위한 깊은 빙하 코어를 회수하기 위한 근본적인 시추 기술을 확립했다"고 한다. 극관은 현재의 기후 패턴뿐만 아니라 얼음에 갇힌 및 흔적을 통해 지난 수천 년 동안의 패턴을 추적하는 데 사용되어 왔다. 지난 10년 동안 극관은 회복의 징후 없이 가장 빠른 규모 감소를 보였다. NASA의 수석 연구 과학자인 호세피노 코미소는 "지난 20년 동안 북극의 온난화 속도가 지난 100년 동안의 온난화 속도보다 8배 빠르다"는 사실을 발견했다. 2012년 9월, 해빙은 사상 가장 작은 크기에 도달했다. 언론인 존 비달은 해빙이 "2007년에 기록된 이전 최소치 417만 평방킬로미터보다 70만 평방킬로미터 작다"고 말했다. 2013년 8월, 북극 해빙 범위는 평균 609만 km2였으며, 이는 해당 월의 1981-2010년 평균보다 113만 km2 낮은 수치이다.

 화성 

섬네일|화성의 북극 지역과 빙관, 바이킹 1호 궤도선 이미지 합성본 (미국 항공 우주국/제트 추진 연구소-칼텍 제공)
지구 외에도 화성에도 극관이 있다. 이들은 주로 물 얼음과 소량의 먼지로 구성되어 있다. 플라눔 아우스트랄레 또는 남극층상퇴적물의 작은 영구적인 부분은 동결된 이산화 탄소로 구성되어 있다. 양쪽 반구 모두 겨울에는 계절성 이산화 탄소 서리가 쌓이고 봄에는 승화한다.

2001년 NASA의 화성 임무에서 수집된 데이터는 남쪽 잔여 빙관이 매년 승화를 겪고 있음을 보여준다. 가장 널리 받아들여지는 설명은 행성 궤도의 변동이 이러한 변화를 일으키고 있다는 것이다.

 명왕성 
2015년 4월 29일, 미국 항공 우주국은 뉴 허라이즌스 임무가 왜행성 명왕성에서 극관으로 추정되는 특징을 발견했다고 발표했다. 2015년 7월 명왕성 근접 비행을 통해 앨리스 자외선 영상 분광기는 이 특징이 실제로 메테인과 질소 얼음으로 구성된 극관임을 확인했다.

섬네일|뉴 허라이즌스에서 수집된 명왕성의 얼어붙은 메테인과 질소를 설명하는 사진

 같이 보기 
 빙권
 빙하기
 한대 기후

 각주 

 외부 링크 
 

분류:북극의 지리