1 海水變暖體積膨脹(thermal expansion) 目前海平面上升速率有差不多一半是這個(gè)因素導(dǎo)致的。但是最近兩年(大約從2010年開(kāi)始),海水體積膨脹停止了,至于之后會(huì)不會(huì)繼續(xù)還是未解之謎。 2 有水流入海洋(additional mass) 這個(gè)因素是另外一半海平面上升的原因。其中60%左右是比較小的山地冰川(比如喜馬拉雅山上的),40%來(lái)自?xún)纱箨懙乇?格陵蘭和南極)。由于北極現(xiàn)在溫度上升非???,所以格陵蘭現(xiàn)在是大源頭。南極溫度雖然也上漲了,但是因?yàn)槟蠘O本來(lái)太冷了,一點(diǎn)溫度上升還不足以使冰融化,并且由于溫度上升南極的降雪增加了很多,所以南極的冰量基本持平。不過(guò)就趨勢(shì)來(lái)看,山地冰川由于冰量太少,后勁不足,海平面上升將漸漸由格陵蘭和南極,尤其是南極主導(dǎo)。 ps: 現(xiàn)在有一個(gè)很大的認(rèn)知誤區(qū)認(rèn)為海平面上升是由冰的融化導(dǎo)致的,其實(shí)準(zhǔn)確來(lái)講應(yīng)該是冰流入海洋,陸地冰流入海洋就變成浮冰,不管它融化與否,都會(huì)導(dǎo)致海平面的上升。而且現(xiàn)在南極冰舌的崩塌導(dǎo)致冰的流速明顯增加,所以南極冰流入海洋將成為海平面上升的主要因素。 確實(shí)如提問(wèn)者所說(shuō),漂浮在杯子里冰如果融化,杯子里的水面是不會(huì)升高的(前提是忽略水自身的熱漲冷縮和蒸發(fā)損失之類(lèi)的其他因素)。這是由浮力定律決定的,因?yàn)楦≡谒嫔系谋砰_(kāi)的水,質(zhì)量應(yīng)該恰好等于冰塊的質(zhì)量才對(duì)。這樣,當(dāng)冰塊融化之后,冰化成的水就剛好填補(bǔ)了之前被冰排開(kāi)的水,以至于水平不會(huì)升高。 但這里給出的條件也已經(jīng)非常明確了,那就是冰必須得浮在水面上。如果有大塊的冰之前是凍在杯子壁上,稍稍融化后又落到了杯子里,那水面就會(huì)一下子升高不少。 同樣的道理,如果是陸地周邊已經(jīng)浮在海面上的冰川融化,那么海平面不會(huì)因此而上升。但是,如果本來(lái)是在陸地上的冰川,因?yàn)楸ǖ幕瑒?dòng)而移入了海中被浮起來(lái),那么哪怕這些冰川一時(shí)間還不會(huì)融化,海平面也會(huì)因此而升高。 所以,重點(diǎn)不在于冰川融化不融化,而在于不能再讓陸地冰川滑入海中。地球上最大的陸地冰川似乎是在南極和格陵蘭島,它們一旦滑動(dòng)加速甚至融化的話(huà),沿海地區(qū)就真正要危險(xiǎn)了。相反,北冰洋里的冰塊即使全部融化,海平面也不會(huì)受到明顯影響。 呃,經(jīng)@Ent 提醒,發(fā)現(xiàn)確實(shí)忘記了一件事情…… 海水是咸的,而冰是淡的。這樣的話(huà),由于咸水密度要比淡水稍大一些,因此當(dāng)冰浮在水面上排開(kāi)咸水時(shí),同等質(zhì)量的咸水體積會(huì)比冰融化之后同等質(zhì)量的淡水要稍小一些。因此,如果浮冰融化的話(huà),確實(shí)會(huì)使水面稍稍升高一些。 不過(guò)由此導(dǎo)致的海平面升高,跟陸地冰川滑入海中飄浮起來(lái)相比,可以說(shuō)是小巫見(jiàn)大巫了。 【增加補(bǔ)充內(nèi)容在文末】 這個(gè)題容易忽略一件事情…… 海水冰凍、形成冰川的過(guò)程中,并不是整個(gè)海水“一起”凍成冰的,其中的鹽分會(huì)逐漸濃縮并析出到周?chē)乃铩R话銇?lái)說(shuō),體積不太大的一塊“新”海冰,最多只需幾年時(shí)間就會(huì)完全變成淡水冰。 所以,就算是北極的冰,絕大部分也都是淡水的。南極更不必說(shuō)。 浮冰融化時(shí)水面不變,這個(gè)規(guī)律只對(duì)純水有效。如果我們把純水替換為密度更高的海水,而冰保持不變,這時(shí)冰所排開(kāi)的體積就會(huì)變小。但是冰化開(kāi)之后變成水的體積卻不會(huì)改變。因此,北極的冰融化,同樣會(huì)導(dǎo)致水下總體積增大,從而使海平面上升。 PS 關(guān)于海水結(jié)冰時(shí)鹽分會(huì)析出這件事情,是那些“我知道是對(duì)的但我無(wú)法真正理解”的事情之一……我覺(jué)得大概用物理化學(xué)啥的能夠推導(dǎo)出來(lái),但我不會(huì)推……有沒(méi)有哪位大神能幫推一下…… ———————————————————— 這篇文章定義浮冰(floating ice)包括冰架、冰山和海冰。 冰架=陸地冰川出溜到海邊,一半浮在海面,一半還在陸地上。按定義,是淡的。
這部分額外產(chǎn)生的影響其實(shí)很?。ㄊ窍鄳?yīng)浮冰體積的2-3%),但是仍然比海平面上升估計(jì)的誤差值大。因此是有意義的。 按文中的估計(jì),南極冰架全化將導(dǎo)致35-52mm的上升,南極海冰全化最多導(dǎo)致1.4-2.1mm,北極海冰將導(dǎo)致2.1-3.1mm。
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