При полном таянии льдов

Почему при таянии айсбергов повышается уровень воды, а при таянии льда в стакане с жидкостью — нет?

Наверняка каждый человек неоднократно слышал о глобальном потеплении, повышении уровня воды в мировом океане и других серьезных экологических проблемах. Как известно, это происходит из-за таяния айсбергов. Однако возникает закономерный вопрос: если ледники являются причиной данной проблемы, то почему аналогичный эффект не наблюдается в меньших масштабах? Ведь если растопить в стакане лед, объем воды при этом останется прежним.

Почему повышается уровень моря?

За этим явлением ученые со всего мира тщательно следят с середины 19-го века. Например, за 20-й век уровень воды поднялся на 17 см, а это весьма значительный показатель. С каждым годом он увеличивается примерно на 3 мм. Основная причина – глобальное потепление. Есть и другие факторы, но они менее значимые.

Стабильное повышение средней температуры приводит к термическому расширению воды и всемирному таянию льдов. В первом случае уже имеющаяся вода увеличивается в объеме. Во втором – океан пополняется новой водой из ледников.

Повышение уровня моря несет в себе массу негативных последствий. Первым делом пострадают островные государства – их просто затопит. Если богатые страны могут позволить себе организацию защиты береговой линии, то бедные государства – нет. Причем защита обойдется гораздо дешевле, чем борьба с последствиями уже случившейся катастрофы.

Стоит отметить, что айсберги дрейфуют достаточно активно. Для ледяных глыб не проблема преодолеть расстояние в несколько тысяч километров. Например, айсберг из Антарктиды доплыл до Рио-де-Жанейро, проделав путь в 5000 км. А арктические айсберги нередко доплывают до Бермудских островов, проплыв 4000 км. Также впечатляют габариты льдин. Один из крупнейших айсбергов в мире – B15, площадью 11000 км² и весом – больше 3 миллионов тонн.

Но основной вопрос остается открытым: почему в данном случае уровень воды растет, а в стакане со льдом – нет? Чтобы разобраться в этом явлении, необходимо обратиться к закону Архимеда.

Закон Архимеда о статике жидкости

Данный закон был изобретен древнегреческим математиком и физиком Архимедом еще в III веке до н.э. Его суть заключается в следующем: если определенное тело погрузить в жидкость, то на него будет оказывать влияние подъемная сила, которая соответствует весу объема жидкости, вытесненной данным телом.

Законом Архимеда

Айсберг – и есть то самое тело. Дело в том, что когда происходит таяние ледников, огромные глыбы льда с материковой части спускаются в воду. Таким образом, действует закон Архимеда – айсберг погружается в воду и вытесняет ее. Как раз за счет этого происходит повышение уровня воды, а не просто в результате таяния.

Этот эффект не работает со льдом и стаканом, поскольку лед не добавляется, а остается в прежнем количестве. Если таким образом растопить имеющиеся льдинки, а потом в стакан с водой добавить новые кубики, то уровень воды повысится по аналогии с айсбергом.

В честь первооткрывателя подъемная сила еще носит название архимедовой. Она напрямую зависит от гравитации, поэтому при отсутствии силы тяжести закон перестает действовать. Подъемную силу можно даже рассчитать. Для этого существует специальная формула. Нужно перемножить три показателя: плотность жидкости, ускорение свободного падения и объем той части тела, которая находится внутри жидкости.

На самом деле уровень воды повышается из-за того, что огромные куски льда откалываются от ледника и погружаются в воду – процесс таяния не основная причина. При этом действует закон Архимеда. Когда лед погружается в воду, на него действует подъемная сила, которая соответствует весу объема вытесненной им воды. В стакане количество льда ограничено, поэтому уровень воды не меняется. Но если добавить в воду новые кубики льда, то закон Архимеда начнет действовать.

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник

Океан поднимется на 20 м при таянии льдов на планете, выяснили ученые

МОСКВА, 20 мар — РИА Новости. Уровень моря поднимется на 10-20 метров при таянии всего объема льда на планете, и этот процесс неизбежен, даже если человечеству удастся не перейти границу в два градуса Цельсия, обозначенную Межправительственной группой экспертов по изменению климата (IPCC) как «стабильная», говорится в исследовании, опубликованном в журнале Geology.

«Естественное состояние планеты при таком количестве углекислого газа в атмосфере и таких температурах подразумевает уровень Мирового океана примерно на 20 метров выше нынешнего», — заявил руководитель исследования, сотрудник подразделения естественных наук Национального научного фонда США (NSF) Ричард Лэйн (Richard Lane), чьи слова приведены в сообщении на сайте NSF.

Ученые из США и Новой Зеландии сравнили современные климатические процессы с тем, что происходило на планете в эпоху позднего плиоцена (2,7-3,2 миллиона лет назад), когда количество парниковых газов в атмосфере и температуры у поверхности Земли были схожи с нынешними параметрами. В результате исследования они пришли к выводу, что в нашу эпоху стоит ожидать неизбежного повышения уровня океана, и это произойдет за счет запасов вод, которые высвободятся при полном таянии ледников Гренландии и Антарктики. Вместе с тем, по мнению авторов исследования, этот процесс может занять сотни или даже тысячи лет.

«Когда разница в объемах воды, которые пока «запасены» в виде льда на территории Гренландии и Антарктиды, попадет в океан полностью, мир будет выглядеть совсем по-другому. Более 70% населения окажутся вынуждены сменить место жительства или будут затоплены», — добавил он.

Межправительственная группа экспертов по изменению климата (IPCC) была создана в 1988 году под эгидой программы ООН по окружающей среде (UNEP) и Всемирной метеорологической организации (WMO) для оценки рисков при глобальном изменении климата, вызванным антропогенными воздействиями. Согласно оценкам IPCC, повышение средних температур на планете более чем на два градуса Цельсия может вызвать переход через критические пороговые значения для многих природных систем. С тех пор это значение превышения температур рассматривается в качестве «климатической» границы.

Источник

Что будет, если все льды планеты растают?

Из-за глобального потепления скорость таяния ледников резко возросла. По подсчётам некоторых учёных, уже через 80 лет на нашей планете не останется ледников. Что тогда будет с миром, как изменится карта мира и как это отразится на человечестве? Давайте разберёмся в этом!

Надо признать: ледники уже тают!

Монументальные, вечные ледники только на первый взгляд кажутся таковыми. На самом деле они подвержены постоянному изменению. Как правило, это происходит в период полярного лета. На ледяной поверхности, под действием солнечных лучей, образуются лужи . Они начинают еще активнее поглощать излучение и разрушают целостность ледяной глыбы, образуя в ней проталины на всю толщину слоя.

Ускоряет процесс подледная вода, которая просачивается через более пористый лед. Это приводит к образованию айсбергов, которые дрейфуя в океане, постепенно уменьшаются в размерах и полностью исчезают, растворяясь в более теплой воде.

Другой причиной активного таяния полярных льдов называют водоросль Хламидомонада снежная, живущая в непростых условиях Крайнего севера. Растение проявляет активность только в летний период. Бурное размножение приводит к тому, что огромные площади льда оказываются покрытыми живым зеленым покрывалом. В процессе роста оно меняет цвет с зеленого на розовый, тем самым защищая себя от мощного ультрафиолетового излучения. При этом «цветной» лед становится на 13% уязвимее для Солнца, а значит скорость таяния пропорционально увеличивается.

Но и это еще не все. Обнаружены новые виды водорослей, менее заметных человеческому глазу, которые вносят свой вклад в разрушение ледников. Нельзя списывать со счетов и наблюдаемое потепление климата. За последние 100 лет температура повысилась всего на 0,5 градуса, что стало причиной увеличения уровня моря на 17 см. Последнюю четверть века наблюдается уменьшение ледяного покрова Антарктиды с ее западной стороны на 65 млн. тонн льда в год.

Если в добавление к сказанному напомнить о том, что человечество продолжает активно загрязнять окружающую среду, то полное таяние ледников наступит примерно через 5 тысяч лет. Именно к этому времени температура на планете повысится на столько, чтобы растопить все льды.

Как может выглядеть сценарий глобального таяния ледников?

Ученые давно подсчитали, что вода из ледниковых запасов повысит уровень мирового океана на 65 метров. Чтобы попытаться предотвратить трагедию, важно знать все тонкости процесса и изучить возможные способы влияния на ситуацию.

20 миллионов кубических километров воды, а именно такую цифру называют ученые, это объем всех льдов на планете. Если добавить его к объему мирового океана, равному 1,349 млрд. км^3, то такое количество воды способно поглотить большую часть островов и значительно уменьшить площадь континентов на земле.

Изменится вся картина мира. Самые серьезные проблемы ждут небольшие острова, прибрежные территории, а также города и страны, расположенные ниже уровня моря. За счет разлива морей уйдет под воду большая часть Азии, Китая, Японии, Бангладеш, Индии, Англии. В Европе полностью исчезнут под водой Нидерланды, Венеция и часть Дании. Территории Северной и Южной Америки, а также та часть Австралии, где живет абсолютное большинство населения материка, станут морским дном. Вода снесет с лица земли Уругвай и Парагвай.

На территории России первыми уйдут под воду Астрахань, Калининград, Владивосток, Сочи, Архангельск, Санкт-Петербург. Ну и вся прибрежная зона также будет затоплена.

Меньше всего пострадает африканский континент. Но повышение температуры воздуха на планете, сделает и без того жаркий климат не пригодным для жизни.

Что касается Арктики, то освободившись от ледяных оков, она по сути исчезнет. Материковый рельеф, на котором сейчас держится ледяная шапка, расположен ниже уровня моря, а самая глубокая его точка находится на 2780 м. глубине. Даже горные хребты Арктики, спрятанные под полутора километровой толщей льда, останутся под водой. Такие данные подледных исследований предоставили специалисты НАСА. Примерно так может выглядеть наша планета через 5000 лет.

Но есть и более пессимистичный взгляд на ситуацию вокруг таяния ледников. Британские математики выдвигают предположение, что Арктика растает уже через 80 лет. Они считают, что попытки моделирования климата, направленные на приостановление потепления, за счет снижения уровня выбросов парниковых газов, не приведут к желаемому результату.

Математики рассчитали, что допустимая норма потепления в 1,5 градуса, установленная Парижским соглашением , даже при условии, что все страны будут соблюдать допустимую норму выбросов углекислого газа в атмосферу, приведет к полному таянию льдов уже через несколько десятилетий!

Остается надеяться, что расчеты английских ученых, опирающихся по большей части на теорию парниковых газов, не учли другие важных факторы, которые могут активно влиять на процесс потепления климата на планете в нужную для человечества сторону.

Однако не только потерей территорий для жизни и земледелия грозит полное таяние ледников. Ледники, по своей сути, это пресная вода в твердом состоянии. Концентрация солей в мировом океане понизится, изменится уровень pH, что приведет к вымиранию большей части флоры и фауны подводного мира. Вследствие этого начнется массовая гибель птиц и животных, что приведет к нарушению связанных с ними пищевых цепочек. Такая ситуация приведет к продовольственному кризису. Наступит голод, в первую очередь, в тех странах и регионах, которые традиционно живут за счет даров морей и океанов.

Помимо голода, человечество ожидают и другие социальные проблемы, такие как массовая миграция, по причине потери крова, ухудшение состояния физического и эмоционального здоровья. По сути, речь идет не просто о благополучии людей. Под вопросом само существование человеческой цивилизации.

Источник

Все за сегодня

Политика

Экономика

Наука

Война и ВПК

Общество

ИноБлоги

Подкасты

Мультимедиа

Общество

iDnes (Чехия): тающая вечная мерзлота, дома без фундаментов. Изменения климата разрушают Россию

Российская часть полярной области, простирающаяся вокруг Северного полюса, столкнулась с последствиями климатических изменений, которые привели к таянию вечной мерзлоты. В арктических регионах разрушаются дороги, аэродромы и дома. Если потепление продолжится такими же темпами и дальше, то к 2050 году ущерб российской инфраструктуре достигнет семи триллионов рублей, как утверждают ученые.

Старый аэродром в сибирском городке Чурапча не используется уже много лет, и его взлетно-посадочная полоса превратилась в болотистое поле, покрытое кочками. Когда-то гладкая полоса сегодня напоминает хребет дракона из-за таяния льда и провалов почвы. Когда-нибудь, как предполагают ученые, там может образоваться озеро.

«В российской Арктике нет ни одного поселка, где вы не нашли бы разрушенное или поврежденное здание», — рассказывает ученый из Московского государственного университета Алексей Маслаков. Дома отделяются от проседающей почвы, а дороги приходится все время ремонтировать. Под угрозой — трубопроводы.

В России потепление идет в 2,8 раз быстрее, чем в среднем по миру. По мере таяния мерзлой сибирской тундры, выделяется все больше парниковых газов. Ученые боятся, что они могут свести на нет все общемировые усилия, нацеленные на сокращение выбросов, которые приводят к потеплению климата.

Вечной мерзлотой покрыты 65% российской территории, и расходы на устранение последствий потепления растут уже сегодня. Если сохранятся сегодняшние темы потепления, то к 2050 году ущерб российской инфраструктуре достигнет семи триллионов рублей, как утверждают ученые. Об этом предупреждает Михаил Железняк, директор Института мерзлотоведения им. П. И. Мельникова из Якутска.

Контекст

WSJ: таяние вечной мерзлоты создает проблемы для России

Итоги победы над мусорным полигоном у деревни Шиес: чистая природа и новые люди в политике (CSM)

Hokkaido: в Якутии тает вечная мерзлота, но, похоже, россиян это мало волнует

Polityka: не дать исчезнуть мерзлоте

При СССР много зданий на Дальнем Востоке и на севере были построены в 60 — 70-е годы прошлого века, когда союз осваивал Арктику. Однако многие из этих построек проектировались с расчетом на то, что замерзшая почва не растает еще тысячи лет.

Десятитысячный городок Чурапча потерял свой аэродром из-за таяния вечной мерзлоты еще в 90-х годах прошлого века, на что обращают внимание ученые. Бугристый ландшафт вокруг городка, который находится примерно в пяти тысячах километров к востоку от Москвы, напоминает огромную пупырчатую пленку. Это последствия таяния ледяных клиньев в почве, что привело к ее проседанию и даже провалам.

Проседание на четыре сантиметра в год

«Дороги, линии электропередач, газопроводы, нефтепроводы — на всех линейных конструкциях сказывается потепление климата и его влияние на вечную мерзлоту», — отмечает Александр Федоров, заместитель директора Института мерзлотоведения им. П. И. Мельникова.

Ученый изучает изменения на аэродроме в Чурапче уже несколько лет. Он выяснил, что некоторые места проседают примерно на два — четыре сантиметра в год, а другие — аж на 12.

Не так давно Северо-Восточный федеральный университет им. М. К. Аммосова провел в регионе опрос общественного мнения, и 72% опрошенных из восьми населенных пунктов в Центральной Якутии сообщили о проблемах из-за проседания фундаментов их домов. А ведь, по словам Федорова, по всей России на вечной мерзлоте проживают более 15 миллионов человек.

Поэтому из-за изменений Россия инвестирует в более тщательное наблюдение за подземным таянием. «Мы не знаем, что с ним на самом деле происходит», — заявил в августе министр природных ресурсов и экологии Александр Козлов. «Мониторинг нужен не только для того, чтобы мы знали, что и как тает. Ученые пользуются им для предсказания последствий (таяния) и могут таким образом предотвращать ущерб», — сказал он.

Поэтому министерство планирует разместить 140 мониторинговых станций, на каждой из которых будет 30-метровая скважина для измерений под поверхностью земли.

Дома в метре от земли

Это поможет выяснить, насколько быстро тает лед в регионе, но не поможет жителям городов и поселков, таким как Егор Дячковский, чей дом, стоящий на бывшем аэродроме в Чарапче, уже рушится. Почва под ним начала проседать уже в первые пять лет после того, как семья выстроила дом. Здание, которое стоит на сваях, сначала оказалось в 30 сантиметрах над землей, а теперь возвышается уже в метре от нее.

Дячковский заказал пять самосвалов земли, чтобы заполнить образовавшиеся пустоты, но нужно еще. Некоторые его соседи пытаются продать свои дома. «Каждый пытается решить проблему по-своему», — говорит еще один местный житель Сергей Атласов.

Но семья Дячковского строит гараж и, похоже, готова рисковать. «Как мы можем идти против природы? Мы должны приспособиться. Так везде. Жаловаться некому. Ну, может, только господу богу», — говорит он.

Материалы ИноСМИ содержат оценки исключительно зарубежных СМИ и не отражают позицию редакции ИноСМИ.

Источник