Вызовет ли таяние ледяных шапок и ледников уровень океана?

Я часто слышу, как люди утверждают, что «глобальное потепление приведет к таянию ледяных шапок, а это приведет к повышению уровня воды в океане, что вызовет крупные наводнения во всем мире».

Теперь, игнорируя вопрос « тают ли ледяные шапки », я все еще задаюсь вопросом, как таяние ледяных шапок может вызвать повышение уровня воды.

Вот почему я настроен скептически:
    по закону вытеснения объем погруженного объекта будет в точности равен объему вытесненной жидкости. Поэтому, если ледяная шапка плавает в воде, перемещение воды будет основано на объеме ледяной шапки, а не на ее форме, и уровни должны быть одинаковыми независимо от того, растаял он или нет.

В механике жидкости смещение происходит, когда объект погружается в жидкость, отталкивая его в сторону и занимая свое место. Затем можно измерить объем вытесненной жидкости, как показано на рисунке, и из этого можно вывести объем погруженного объекта (объем погруженного объекта будет точно равен объему вытесненной жидкости).
[....]
В случае плавающего объекта количество вытесненной жидкости будет равно весу вытесняемого объекта.

Ледяной покров будет иметь одинаковый вес, независимо от того, находится ли он в форме льда или в жидкой форме.

Так почему же люди утверждают, что таяние ледяных шапок может вызвать наводнения? Разве уровень воды не должен оставаться точно таким же?

Ледяные шапки включают полярный лед и более мелкие ледяные шапки .

@kotekzot In the case of an object that floats, the amount of fluid displaced will be equal in weight to the displacing object.- Ледяной покров будет иметь одинаковый вес, независимо от того, находится ли он в форме льда или в жидкой форме.
На Южном полюсе есть суша, поэтому много льда, который не плавает по воде - en.wikipedia.org/wiki/Antarctica
Согласно Википедии ( en.wikipedia.org/wiki/Current_sea_level_rise ), похоже, нас беспокоят наземные льды (Гренландия и Антарктида).
На самом деле большая часть льда не плавает, а связана с сушей. Растопите его, и теперь он быстро станет морской водой.
Ледяные шапки по определению не плавучие.
@Ephraim - я отменил редактирование заголовка, потому что оно существенно меняет вопрос, на который Рори уже дал отличный ответ.
Лед менее плотный, чем вода, поэтому при таянии льда образуется больше воды, чем льда. Кроме того, часть льда плавает вне воды. Таким образом, таяние полярных льдов должно привести к повышению уровня морской воды.
Равенство по весу и равенство по объему — разные вещи.
@apoorv ваш комментарий содержит много ложных утверждений. объем воды был бы меньше, а масса осталась бы той же; Плавающий лед, который тает, окажет незначительное (в основном 0) влияние на уровень моря. Вы можете легко проверить это, выпив стакан ледяной воды.
@Ephraim Прочтите en.wikipedia.org/wiki/Archimedes%27_principle . Для плавучего объекта вытесненная вода основана на весе объекта, а не на его объеме (иначе корабли утонули бы...). Это все еще работает, потому что 1 кг льда вытесняет 1 кг воды, что равно объему 1 кг воды, до которой тает лед (без учета изменений объема в зависимости от изменений температуры). Это только в том случае, если весь лед плавает, что не видит ответов.

Ответы (3)

Антарктида содержит 70% мирового льда, и подавляющее большинство из них находится на суше, так что здесь нет путаницы с перемещением — если он растает, он стечет с суши в море, тем самым подняв уровень моря.

Толщина льда на антарктическом континенте (из этой статьи в RD Springer) составляла в среднем 2,2 км в Восточно-антарктическом ледяном щите!

Из Справочника по физике (который основан на данных Геологической службы США о площади и толщине ледяных шапок) максимальное потенциальное повышение уровня моря в мире составляет 73,44 м:

Географический регион: Антарктида

  • Объем: 30 109 800 км3
  • Максимальный потенциал подъема уровня моря: 73,44 м
  • Площадь: 13 586 400 км2"
Разве все континенты не плавают на жидком камне? Отличается ли гидродинамика лавы от динамики воды?
@user1873 user1873 Да, но (1) плотность жидкой породы намного выше, чем у воды, поэтому вы получаете меньше движения (2) в первом порядке из-за этого поднялись только Антарктида и Гренландия и (3) мантия вязкоупругой, а не жидкой, а время релаксации может быть довольно большим по человеческим меркам.
В дополнение к замечательному замечанию Рори Олсопа об Антарктиде, вода расширяется при нагревании. Даже если весь лед будет плавать, глобальное потепление все равно приведет к повышению уровня моря.
Хммм... @DJClayworth Чистая вода на самом деле немного контактирует между 0 и 4 градусами Цельсия. Не знаю, есть ли в морской воде подобный регион.
Было бы гораздо лучше найти документ, в котором действительно констатируется этот факт, вместо того, чтобы делать выводы и затем обсуждать «что, если» в комментариях. Это не должно быть слишком сложно! :-)
В справочнике по физике есть эти данные вместе с объемом воды - я просто изначально прочитал не ту строку :-)
73м совсем не совпало с моей интуицией. Конечно, льда не так много. Итак, я проверил ссылку. Ледяные шапки имеют толщину до 5 км? ПЯТЬ КИЛОМЕТРОВ . Потрясающе!
@Oddthinking: так много для интуиции:-)
@user1873 user1873 - Когда вы попадаете в действительно сильное давление, правила меняются.
@Oddthinking: "ПЯТЬ КИЛОМЕТРОВ." Ага. Детектор нейтрино Ice Cube представляет собой кубический километр обработанного льда на глубине 2,5 км под поверхностью в непосредственной близости от Южнополярной станции.
@HendrikVogt: Я хотел опубликовать комментарий, защищающий использование интуиции, как я это сделал: сначала направить проверку фактов на наиболее многообещающие области. Но потом я спросил себя, есть ли у меня доказательства этого? Нет, только моя интуиция. Черт возьми!
@Oddthinking: я думаю, что смысл интуиции в том, что вы должны знать себя достаточно хорошо, чтобы быть в состоянии сказать, когда вы можете (в некоторой степени) полагаться на нее. И тогда вы должны быть невероятно честны с собой. Не всегда легко!
Сколько льда поддерживает Гренландия? Могу поспорить, что у него тоже довольно большой объем.
@Brightblades - из той же ссылки на справочник по физике: Гренландия имеет 2 600 000 км3.
Значит, есть еще потенциал 9М (примерно)? Итак, округляя, увеличение на 80 м (более 260 футов). Да, будущие поколения будут иметь чертовски время с этим.
Потепление вызывает таяние только в том случае, если температура воды чуть ниже 0°C. Если вода уже жидкая, нагревание не вызывает дополнительного таяния. Если температура льда намного ниже 0°C, потепление не вызывает дополнительного таяния. На Южном полюсе, где максимальная температура составляет около -30°C, а иногда опускается ниже точки замерзания СО2, лед практически никогда не растает.
@DaveBurton Верно, но большая часть Антарктиды далеко не такая холодная.
Северная Европа все еще восстанавливается, предположительно, из-за веса льда во время последнего ледникового максимума 20 тысяч лет назад. В настоящее время земля поднимается со скоростью 1 см в год или меньше. Уровень моря 20 тысяч лет назад был на 120 метров ниже современного уровня моря. Некоторые говорят, что нынешнее таяние ледников — это просто продолжение отступления ледников, начавшегося 20 тысяч лет назад.
@RoryAlsop 73,44 м в этом ответе неверно. Должно быть 58,3 м. antarcticglaciers.org/glaciers-and-climate/… Кроме того, большая часть льда в Антарктиде находится ниже уровня моря. Таяние льда ниже уровня моря вносит отрицательный вклад в повышение уровня моря.
Дэйв - использованный источник фокусируется на наземном льде, поскольку подавляющее большинство льда в Антарктике находится на суше, а не в Арктике.

да они уже так делают

Вот что по этому поводу говорит МГЭИК:

В последние годы (1993–2003 гг.), для которых система наблюдений намного лучше, тепловое расширение и таяние материкового льда составляют примерно половину наблюдаемого повышения уровня моря, хотя в оценках есть некоторая неопределенность.

— Часто задаваемые вопросы 5.1 Повышается ли уровень моря?

Другими словами, когда океан нагревается, он расширяется, а когда лед на суше тает, он выливается в океан. На данный момент взносы составляют 50% каждый.

Следующий график показывает прошлое/настоящее/будущее уровней моря согласно МГЭИК:

подъем моря

— Временные ряды глобального среднего уровня моря (отклонение от среднего значения за 1980-1999 гг.) в прошлом и прогнозы на будущее.

Другими словами, согласно МГЭИК, таяние ледяных шапок приведет к повышению уровня моря примерно на 4–8 дюймов к 2100 году?
@vartec Вы сделали преобразование неправильно? 200 мм в дюймах ~= 8 дюймов, 500 мм в дюймах ~= 20 дюймов. Это примерно фут в 2100 году.
@Tacroy, но только 50% из-за таяния ледяных шапок.
@Sklivvz О, да, я пропустил немного из-за «таяния ледяных шапок». Однако вы не можете на самом деле расширить это - процентный вклад расширяющейся воды по сравнению с таянием ледяных шапок со временем изменится.
Только около 50% повышения уровня моря в открытом океане происходит за счет таяния льда, остальное — за счет теплового расширения. Но это неправда на побережьях. У берегов тепловое расширение не оказывает существенного влияния на уровень моря, потому что, когда вода в верхнем слое океана нагревается и расширяется, она поднимается НА МЕСТЕ, как очень короткий айсберг. Его перемещение измеряется в единицах массы и не меняется. Он становится глубже там, где нагревается, на (небольшой) процент от его предыдущей глубины. Процент от нуля равен нулю, поэтому у берегов, где глубина близка к нулю, подъем ничтожно мал.
@DaveBurton: Ты уверен в этом? Рассмотрим упрощенную ситуацию: плоский широкий сосуд с жидкостью. Если жидкость в центре менее плотная, будет ли она вздуваться выше среднего уровня поверхности или будет течь до тех пор, пока поверхность снова не станет плоской? Айсберги выпячиваются над поверхностью, потому что они жесткие; жидкая вода, какой бы плотности она ни была.
К вашему сведению: ваш ответ, кажется, противоречит последним исследованиям в отношении вклада Антарктиды: ingentaconnect.com/content/igsoc/jog/pre-prints/… . Я не уверен, на какой стадии публикации это находится в данный момент, эта ссылка была препринтом.
Кроме того, менее связанный, есть этот пост, но он просто упоминает исследование, не указывая, что это за публикация: wattsupwiththat.com/2015/10/30/… . Я не уверен, есть ли отдельный вопрос S.SE, связанный с Гренландией.

Хотя таяние арктического морского льда может оказать незначительное прямое влияние на повышение уровня моря, оно существенно снизит альбедо Северного Ледовитого океана, поскольку солнечный свет будет поглощаться темной океанской водой, а не отражаться обратно в космос от яркого льда. Это, вероятно, приведет к общему потеплению арктического региона, что, в свою очередь, приведет к таянию ледяного щита Гренландии, что приведет к очень существенному повышению уровня мирового океана в течение примерно тысячи лет. . Это означает, что есть веская причина для беспокойства по поводу потери летнего (когда альбедо действительно имеет значение) арктического морского льда с точки зрения повышения уровня моря. Это известно как обратная связь лед-альбедо, есть основное обсуждение в Википедии , чуть более подробное объяснение описано здесьNSIDC, соответствующий раздел отчета РГ1 МГЭИК находится здесь и здесь .

Вызовет ли таяние ледяных шапок и ледников уровень океана?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 1v