What will happen with sea level?

[profpr]

Сегодня имел продолжительную дискуссию с профессором, занимающимся океанографией. Задачка формулируется просто: в стакане плавает кусок льда. Изменится ли уровень воды в стакане после того, как лед растает? Ответ тривиален – не изменится (показывается через закон Архимеда). Теперь изменяем условия. Вода соленая, а лед пресный (морской лед обычно пресный). Изменится ли уровень воды теперь? С час рисовали формулы, нашли ключевое место, где надо поставить опыт (изменение объема воды при растворении соли – в приближении полином 3й степени). Вечер для работы пропал. Завтра его студенты сделают нам лабораторку на тему. А у меня пока на кухне контрольный эксперимент тает. Кто прав – кормит другого ланчем.
Приложение, кстати, оценка влияния глобального потепления на береговую линию. Хотел дать такую лабораторку студентам, и вот к этой задачке и пришел.

Comments

[ssteplana.livejournal.com]

Вижу профессура не дремлет! Так что показал опыт?

[profpr.livejournal.com]

Очень поучительно. Во-первых, студенты показали, что уровень не изменяется. Но когда торжествующий профессор пришел в мой офис сообщить о своей победе, я (уже побывав в лабе и посмотрев на то, как они ставят опыт) поджидал его с соответствующей публикацией. Через пару часов он расписался в поражении. Но я хочу сам проверить статью. Сейчас у меня в холодильнике стоит кусок льда под условия опыта. Посмотрим. Проблема в том, что по моим расчетам разница в уровне воды составит 2.5% от объема льда. Такое очень трудно мерить без оборудования и навыков. У меня будет огромный кусок льда и немножко воды - только для плавучести. Посмотрим.

[profpr.livejournal.com]

Победа полная! Уровень поднимается. Сделал фото для потомства.

[ssteplana.livejournal.com]

Отличная фотография, почему бы тебе не начать собирать практические опыты, относящиеся к Climate Change и не разраборать практический курс - влияния потепления а береговую линию, на то, на се... Make it nice and rounded.

[mashats.livejournal.com]

поджидал его с соответствующей публикацией

а ссылку не дадите, если не трудно?

[profpr.livejournal.com]

По поводу чего ссылку, морского льда, уровня океана, или береговой линии? Первые две у меня есть, а про береговую линию видел много разных слайдов для отдельных территорий. Тривиально в ArcGIS делается, не публикабельно на мой взгляд.

[mashats.livejournal.com]

первые две - морской лед и уровень океана (я так поняла из Вашего комментария выше, что именно эту ссылку Вы коллеге предоставили)

с береговой линией я разберусь :)

[profpr.livejournal.com]

Oh, I got it. A lot of events happened since that entry. Here you are:
http://home.comcast.net/~pdnoerd/NoerdlingerBrower.pdf
http://www.sciencemag.org/cgi/reprint/300/5628/2041.pdf

Но эффект минимальный. Как я уже писал, студенты не смогли его увидеть.

[profpr.livejournal.com]

Да, а по поводу общего подьема уровня океана IPCC wg1 написал в своем SPM. Только надо последнюю версию скачать, тот вариант, который появился две недели назад, с опечаточкой был. И как раз в табличке с уровнем океана :-) www.ipcc.ch

[mashats.livejournal.com]

спасибо огромное!
про общий объем и про дебаты вокруг цифр я читала :) мне именно про таяние морского льда ни разу ничего не попадалось в статьях. а в учебниках говорилось, что уровень воды останется таким же, но там про пресную воду было.

The pleasure was mine

[profpr.livejournal.com]

Судя по юзерпику, именно таянием морского льда вы и занимаетесь.

Re: The pleasure was mine

[mashats.livejournal.com]

да, почти :)

Вода соленая, а лед пресный (морской лед обычно пресный

[mashats.livejournal.com]

Кстати про соленость опять
Морской лед образуется из морской воды. То есть изначально он соленый, а потом со временем идет процесс "отторжения соли". Так вот если не пренебрегать изменениями уровня воды в океане в процессе таянья льда, то получается что нельзя забывать о процессе "отторжения соли", приводящего к осолонению океана, а значит уменьшению уровня воды. Жизненный цикл морского льда очень короткий с климатической точки зрения - несколько лет в Арктике (и стремительно уменьшается) до одного сезона в Южном океане, около Антарктиды. Соотвественно нельзя сказать "уровень опустился давно, а поднимется из-за таянья сейчас". Надо именно сокращать эти два влияния. Так что мне кажется, Ваш дядечка-океанолог был прав.

С ледовыми шельфами в Антарктиде история другая. Шельфы образуются из ледникового, пресного льда, соль не "отторгают" и по возрасту куда старше морского льда и по объему больше. Так что таянье шельфов будет влиять на уровень воды, тут я с Вами и с ссылками соглашусь.

Re: Вода соленая, а лед пресный (морской лед обычно пресн

[profpr.livejournal.com]

Дядечка-океанолог на прошлой неделе студентам дал лабораторку как раз на таяние льда, убедиться в том, что учебник врет.

Мой пойнт в том, что именно "уровень опустился давно, а поднимется из-за таянья сейчас" из-за сокращения времени жизни льда. Но специалист здесь вы, вам и опыт ставить :)

Re: Вода соленая, а лед пресный (морской лед обычно пресн

[mashats.livejournal.com]

уровень опустился давно, а поднимется из-за таянья сейчас

Этот принцип не работает с морским льдом. В Антарктиде грубо говоря весь морской лед сезонный - то есть опустился уровень осенью и поднялся весной - на выходе получаем сезонные колебания, а не какие не измениня уровня воды в океане.
в Арктике несмотря на то что лед многолетний, он посмотянно в движении и дольше нескольких лет не живет. Лед образуется, циркулирует по океану и тает в среднем за два с чем-то года. То естм разница во времени между "давно" и "сейчас" небольшая совсем если система стабильна. Сейчас в связи с тем, что система вышла из равновесия и тает льда больше чем образуется нового, можно сказать что уровень будет изменятся. Но по цифрам мы получим величины куда меньшую, чем разрешение наших измерений. Как написал мне кто-то в ответе на вопрос: "I suspect it is a trick question, so I vote for zero change" ;-)

Re: Вода соленая, а лед пресный (морской лед обычно пресн

[mashats.livejournal.com]

sorry for type-os
translit.ru is hard to use...

Re: Вода соленая, а лед пресный (морской лед обычно пресн

[profpr.livejournal.com]

Маша, Вы меня извините, но по-моему Вы не совсем тут правы. Если готовы предложить опыт уровня студентов-мастеров - дам им как лабораторку в след. году :-) В данном случае сезонные колебания несущественны.

Мысленный эксперемент. Океан свободен ото льда. Начинаем цикл образования-таяния льда и понижаем Т. Уровень падает, и падает еще больше по мере увеличения доли многолетнего льда. Фиксируем Т. Несмотря на наличие цикла, уровень прежний: соленость воды не меняется. Увеличиваем Т. Количества льда с низкой концентрацией соли уменьшилось, что привело к опреснению океана. Уровень поднялся.

А вот насчет минимального эффекта - согласен. Но ведь я с самого начала спросил, нужен ответ физика или географа :-)

Re: Вода соленая, а лед пресный (морской лед обычно пресн

[profpr.livejournal.com]

same here

Re: Вода соленая, а лед пресный (морской лед обычно пресн

[mashats.livejournal.com]

Да, это правильное рассуждение, средний оборот льда тут непричем, это я зря. Но в реальности процент многолетнего льда непостоянный, поэтому уровень тоже непостоянный. И еще, кстати, интересно посмотреть насколько это "окончательное поднятие уровня" больше сезонного цикла. Вот, кстати хорошая идея для лабы. Я постараюсь найти цифры нужные для подсчетов.

Re: Вода соленая, а лед пресный (морской лед обычно пресн

[mashats.livejournal.com]

it looks like seasonal cycle is about 3-4 times smaller of what is left of sea ice (by volume). Do you want your students to suffer and calculate the mm sea level increases?

Re: Вода соленая, а лед пресный (морской лед обычно пресн

[profpr.livejournal.com]

Student suffering sounds sweet, but that one would be ridiculous. Если будет запал, я им лучше дам лабу на изменение альбедо.