Как значительно меньшая теплоемкость воды повлияет на жизнь на Земле?

Вода как таковая, с ее физическими и химическими свойствами, является основой любого живого существа на Земле.

Вода имеет достаточно высокую удельную теплоемкость 4,184 Дж/гС, что само по себе оказывает большое влияние на климат Земли и терморегуляцию всевозможных существ. Что было бы, если бы вода имела гораздо меньшую удельную теплоемкость, как, например, ртуть 0,14 Дж/гС.

Я могу предвидеть, что потоотделение невероятно менее эффективно, и, как и в пустынях, океаны будут раскаляться днем ​​и, возможно, замерзать ночью, возможно, убивая жизнь на поверхности или заставляя их приспосабливаться. Возможно, деревья взорвутся, когда вода замерзнет и расширится в их капиллярах.

Это изменение происходит на мгновение по неизвестной причине в наше время, то есть сейчас.

Какими были бы самые тяжелые последствия для жизни на Земле воды с низкой теплоемкостью и до какого состояния эволюционировала бы жизнь на Земле?

Добро пожаловать в миростроительство. Вы задаете открытый гипотетический вопрос: «Что, если бы произошло ______?» В нашем справочном центре четко указано, что таких вопросов следует избегать. Пожалуйста, отредактируйте его, чтобы он соответствовал нашим стандартам.

Ответы (1)

Массивный (почти)-мгновенный биосферный катаклизм

Океаны представляют собой огромную термальную массу, которая днем ​​поглощает солнечное излучение, а ночью испускает его. Они смягчают климат и оказывают значительное влияние на погоду в прибрежных районах. Солнечное излучение, кипящее воду с поверхности океана, составляет основную и решающую часть круговорота воды.

Температура поверхности океана меняется в зависимости от суточного и сезонного циклов на целых 30 градусов в некоторых районах. Величина этого изменения температуры сильно зависит от удельной теплоемкости воды. Уменьшение этой константы в 30 раз означает, что такое же количество солнечного излучения заставит воду нагреваться больше. И многое другое. Ожидайте, что летом температура воды достигнет 90°C+ в широком диапазоне экваториальных широт и 40°C+ на большей части планеты. Практически вся водная жизнь окажется экологически непригодной для таких условий и не сможет мигрировать в более прохладное место, что приведет к почти полному коллапсу морской биосферы в течение одного звездного года.

Полный коллапс морской биосферы вызовет почтиполный коллапс экосистемы на суше, но большинство высших животных уже будут мертвы. Все теплокровные животные полагаются на свою сосудистую систему для передачи тепла от внутренних органов к их поверхности, где оно может излучаться. Поскольку вы не изменили энтальпию испарения воды, энергия, удаляемая одной молекулой воды, испаряющейся в виде пота, не изменилась, и поэтому потоотделение фактически остается таким же эффективным, как и раньше. Однако для того, чтобы один и тот же объем крови перенес ту же энергию от ядра к поверхности, двигаясь примерно с той же скоростью, это означало бы, что кровь достигает температуры в 30 раз выше, чем раньше, что одновременно невозможно (поскольку у нас нет этого большой температурный запас, прежде чем достичь точки кипения воды) и в любом случае мгновенно смертельный исход.

Растения и хладнокровные животные не сразу погибнут от этих эффектов, но хладнокровным животным все равно нужно пить, и большую часть дня в большинстве мест на земле стоячая вода будет опасно горячей. Однако некоторые могут найти новую эволюционную нишу.

Однако, даже если вы не повлияли на энтальпию парообразования, которая составляет большую часть энергетических затрат на превращение моля воды из 25°C в пар, это изменение снижает общую стоимость примерно на 12%. В тонко сбалансированной системе глобального управления температурой это, вероятно, катастрофа, приводящая к значительному увеличению количества водяного пара в атмосфере. Это в сочетании с полным разрушением полярных ледяных щитов из-за более теплых океанов, вероятно, вызовет безудержный парниковый эффект, который сделает окружающую среду очень негостеприимной для немногих оставшихся форм жизни.