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因素導致的。但是最近兩年(大約從2010年開始),海水體積膨脹停止了,至于之后會不會繼續(xù)還是未解之謎。 2 有水流入海洋(additional mass) 這個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%來自兩大陸地冰架(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,但是因為南極本來太冷了,一點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。不過就趨勢來看,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。 ps: 現(xiàn)在有一個很大的認知誤區(qū)認為海平面上升是由冰的融化導致的,其實準確來講應該是冰流入海洋,陸地冰流入海洋就變成浮冰,不管它融化與否,都會導致海平面的上升。而且現(xiàn)在南極冰舌的崩塌導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。 確實如提問者所說,漂浮在杯子里冰如果融化,杯子里的水面是不會升高的(前提是忽略水自身的熱漲冷縮和蒸發(fā)損失之類的其他因素)。這是由浮力定律決定的,因為浮在水面上的冰排開的水,質量應該恰好等于冰塊的質量才對。這樣,當冰塊融化之后,冰化成的水就剛好填補了之前被冰排開的水,以至于水平不會升高。 但這里給出的條件也已經非常明確了,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,那水面就會一下子升高不少。 同樣的道理,如果是陸地周邊已經浮在海面上的冰川融化,那么海平面不會因此而上升。但是,如果本來是在陸地上的冰川,因為冰川的滑動而移入了海中被浮起來,那么哪怕這些冰川一時間還不會融化,海平面也會因此而升高。 所以,重點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,它們一旦滑動加速甚至融化的話,沿海地區(qū)就真正要危險了。相反,北冰洋里的冰塊即使全部融化,海平面也不會受到明顯影響。 呃,經@Ent 提醒,發(fā)現(xiàn)確實忘記了一件事情…… 海水是咸的,而冰是淡的。這樣的話,由于咸水密度要比淡水稍大一些,因此當冰浮在水面上排開咸水時,同等質量的咸水體積會比冰融化之后同等質量的淡水要稍小一些。因此,如果浮冰融化的話,確實會使水面稍稍升高一些。 不過由此導致的海平面升高,跟陸地冰川滑入海中飄浮起來相比,可以說是小巫見大巫了。 【增加補充內容在文末】 這個題容易忽略一件事情…… 海水冰凍、形成冰川的過程中,并不是整個海水“一起”凍成冰的,其中的鹽分會逐漸濃縮并析出到周圍的水里。一般來說,體積不太大的一塊“新”海冰,最多只需幾年時間就會完全變成淡水冰。 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。 浮冰融化時水面不變,這個規(guī)律只對純水有效。如果我們把純水替換為密度更高的海水,而冰保持不變,這時冰所排開的體積就會變小。但是冰化開之后變成水的體積卻不會改變。因此,北極的冰融化,同樣會導致水下總體積增大,從而使海平面上升。 PS 關于海水結冰時鹽分會析出這件事情,是那些“我知道是對的但我無法真正理解”的事情之一……我覺得大概用物理化學啥的能夠推導出來,但我不會推……有沒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。
這部分額外產生的影響其實很小(是相應浮冰體積的2-3%),但是仍然比海平面上升估計的誤差值大。因此是有意義的。 按文中的估計,南極冰架全化將導致35-52mm的上升,南極海冰全化最多導致1.4-2.1mm,北極海冰將導致2.1-3.1mm。
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