Kategoria: Nauka o Ziemi Opublikowano: 29 kwietnia 2013 r.
Jeśli temperatura jest wystarczająco niska, woda w oceanie zamarza. Polarna czapa lodowa na biegunie północnym Ziemi to gigantyczna płyta zamarzniętej wody oceanicznej. Na biegunie południowym ziemi masa lądu stanowiąca Antarktydę komplikuje sytuację, więc większość lodu to ubity śnieg. W zimnych regionach, takich jak Antarktyda, Grenlandia i Kanada, świeża woda w powietrzu zamarza i spada na ląd bez sezonu topnienia, aby się go pozbyć. Z czasem ten śnieg gromadzi się i zagęszcza w masę lodu zwaną lodowcem. Grawitacja powoli ciągnie lodowiec w dół, aż dotrze do oceanu, tworząc szelf lodowy. oceaniczna krawędź szelfu lodowego powoli rozpada się w góry lodowe, które unoszą się na własnej drodze. Z tego powodu lodowce, szelfy lodowe i góry lodowe są grubymi warstwami zamarzniętej słodkiej wody, a nie zamarzniętej wody oceanu. woda zamarza, tworzy cienką płaską warstwę zwaną lodem morskim lub lodem pakowanym. Lód morski od dawna jest wrogiem statków szukających otwartej trasy przez zimne wody, ale nowoczesne statki lodołamaczy nie mają problemu z przebiciem się przez pola zamarzniętych ocean.
Desp z uwagi na fakt, że oceany zamarzają, gdy temperatura jest wystarczająco niska, woda oceaniczna rzeczywiście pozostaje płynna w znacznie chłodniejszej pogodzie, niż można by się początkowo spodziewać. Na przykład, idź na plażę w zimowy dzień i możesz być zaskoczony, gdy stwierdzisz, że ocean jest nadal płynny pomimo zamarznięcia śniegu i lodu na ziemi. Jak opisano w podręczniku Essentials of Oceanography autorstwa Toma Garrisona, istnieją cztery główne czynniki, które utrzymują ocean w stanie ciekłym znacznie bardziej niż można się spodziewać.
1. Sól
Wysokie stężenie soli w wodzie oceanicznej obniża jej punkt zamarzania z 32 ° F (0 ° C) do 28 ° F (-2 ° C). W rezultacie temperatura otoczenia musi osiągnąć niższy poziom, aby zamarznąć ocean niż zamarznąć słodkowodne jeziora. Ten efekt obniżenia temperatury zamarzania jest tym samym powodem, dla którego zimą wyrzucamy sól na oblodzone chodniki. Sól obniża temperaturę zamarzania lodu poniżej temperatury otoczenia i topi się. Zauważ, że jeśli temperatura otoczenia jest niższa niż 28 ° F (-2 ° C), woda oceaniczna byłaby lodem, gdyby był to jedyny występujący efekt. Tak nie jest, więc muszą wystąpić inne skutki.
2. Prądy oceaniczne
Grawitacyjne przyciąganie księżyca, ruch obrotowy Ziemi i konwekcja termiczna łączą się, tworząc przepływy wody oceanicznej na dużą skalę, znane jako prądy oceaniczne. Ten stały ruch wody oceanicznej pomaga chronić cząsteczki wody przed zamarzaniem w nieco stacjonarny stan kryształków lodu. Co ważniejsze, prądy oceaniczne nieustannie pompują ciepłą wodę z obszarów równikowych do chłodniejszych regionów oceanicznych.
3. Duża objętość
Im większa objętość wody, tym więcej ciepła trzeba usunąć, aby go zamrozić. Łyżeczka wody umieszczona w zamrażarce zestali się na długo przed galonem wody. Dokładniej, jest to stosunek powierzchni do objętości dla danej temperatury zewnętrznej decyduje o szybkości utraty ciepła, a tym samym szybkości zamarzania. Ponieważ ciepło musi przepływać przez jej powierzchnię, mała płytka kałuża o dużej powierzchni zamarznie szybciej niż głębokie jezioro. Ogromna objętość i głębokość oceanów ke zapobiega ich zbyt szybkiemu zamarzaniu, dzięki czemu mechanizmy grzewcze mają większy efekt.
4. Wewnętrzne ogrzewanie Ziemi
Górnicy doskonale zdają sobie sprawę, że podczas kopania prosto w dół ziemia staje się cieplejsza i nie zimniejsza, mimo że oddalasz się od ciepłego światła słonecznego. Powodem tego jest fakt, że ziemia własne wewnętrzne źródło ciepła, które jest napędzane głównie przez rozpad jądrowy pierwiastków wewnątrz płaszcza ziemi. Wewnętrzne ciepło Ziemi jest najbardziej widoczne, gdy płynie lawa, a przez powierzchnię przebijają się gorące źródła. Ponieważ izolująca skorupa Ziemi jest znacznie cieńsza pod oceanami niż pod kontynentami, większość wewnętrznego ciepła Ziemi ucieka do oceanów. Chociaż temperatura powietrza na powierzchni oceanu może być ujemna, temperatura wody w głębi oceanu jest znacznie wyższa z powodu wewnętrznego ogrzewania.
To połączenie soli, prądów oceanicznych, dużej objętości , a wewnętrzne ogrzewanie utrzymuje większość oceanu w stanie ciekłym nawet podczas mroźnych zim.
Tematy: mróz, zamarzanie, lód, ocean, prądy oceaniczne, zamarzanie oceanów, pakowanie lodu, polarne czapy lodowe, słona woda