2011年4月23日24日の気仙沼

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    気仙沼市唐桑町にの甥一家が東日本大震災で津波の被害に遭遇。お見舞いに駆け付けた時の撮影。

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2019年8月20日 (火)

グラスの中の氷

どんな水でも滴をこぼすことなく、グラスのトップに平になるように満たすのは難しい。
そこで一つの実験をしてみよう。

◎グラスの中に大きい角氷を入れ、上からグラス一杯に水を満たす。
グラスの中の氷は、時間が経つに従い溶けていく。
さてそこで、グラスの中の水位はどうなるか?

①氷が溶解して、水はグラスの上に溢れるようにして上昇するのか。
②氷が溶解しても水位は変わらずに、グラスのトップで平であるのか。
③氷が溶解することにより水位が下がり、グラスの水は少なくなるのか。

普通に考えれば、氷に水を加えると氷は上に浮いてくるので、氷溶解が水を加えることによって水位が上がり、グラスから水がこぼれるということになる。
しかし、科学的にみれば答は他にある。

固体の対象が水の中に置かれたとき、それは水自身の重量を置き換える。
氷が固体の水であるので、それが作り上げる水のボリュームを溶かすときは、それが元々置き換えたボリュームと正確に等しい。
氷が浮かんでいて、それが溶解する時の水位は上がりもしないし、落ちもせずで正確に同じのままで答えは②。

以上のことを頭において・・・
水位が上がり、多くの低地レベルの島々が消えると言われている地球温暖化について考えてみる。

上の科学的根拠に基づけば、氷が溶けても水位は同じままであると言える。
したがって、万一北極での海氷が溶けても、それは海面の上昇にはならないはずだ。
しかし、南極での南極大陸はそうはいかない。
それはオーストラリアの2倍、日本の34倍もの面積、1400万平方キロメーターの広大な土地に理由がある。
その面積の約98%は氷で覆われ、その厚さは平均2.00325kmに及ぶ。
言い換えれば、低い陸地の上に硬く固まった氷が乗っかっている状態である。

つまり、南極大陸の場合は水の中に氷が浸かっているのではない。
陸の上に固まった氷が乗っかっているのであって、固体の対象が水の中に置かれた場合とは異なるのだ。
南極大陸の氷床が、なんと世界の氷の90パーセントを占めているということだ。
それが全て溶けるとなると、海面がおよそ60メートル上昇すると見られている。そうなると大変だ。

ちょっと頭混乱(後日に続く)

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