Analogie: ceai cu gheata și încălzirea globală

Bucățelul de gheață menține temperatura băuturii până se topeste. Atunci lucrurile se schimbă rapid.

analogia

Înălțimea balonului deasupra solului nu este proporțională cu cantitatea de aer cald pe care o introduceți în pungă.

De fapt, atunci când începeți să umpleți balonul pentru prima dată, tot ce se întâmplă este că aerul fierbinte face ca plicul să se ridice de la sol, aplicând forță coșului și ocupanților acestuia, dar nu există o mișcare ascendentă a balonului în această etapă.

Puteți pompa aer mai fierbinte în balon și, dacă întrebați senatorii americani, ei vor declara probabil că nu există absolut niciun efect al aerului cald asupra balonului. Și vor avea dreptate, dar pentru moment.

Problema, desigur, este că o cantitate imensă de aer fierbinte trebuie injectată în balon, doar pentru a depăși greutatea plicului (balonul în sine), a coșului și a ocupanților acestuia. Atâta timp cât forța ascendentă este mai mică decât cea a gravitației, forța limitativă, nu se întâmplă nimic. Dar odată ce forța ascendentă depășește forța descendentă, începeți să vă ridicați și orice adăugare de aer fierbinte în acel moment vă face să accelerați din ce în ce mai repede către cer.

V-ați întrebat vreodată de ce ați pus cuburi de gheață în apă și nu, de exemplu, blocuri de rocă rece - acestea nu vă vor dilua băutura, ci ar trebui să o răcească și pot fi tăiate dintr-o varietate de bucăți de rocă inofensive și frumoase.

Diferența dintre gheață și pietricele este că temperatura rocii/rocii reci va crește încet, alături de cea a lichidului, după ce cele două temperaturi se vor egaliza. Nu cu gheața. De aceea:

Gheața este eficientă, deoarece atâta timp cât există gheață în ceașcă, combinația de gheață și ceai va rămâne la o temperatură apropiată de 0 ° C. De îndată ce gheața se topește și dispare complet, temperatura ceaiului dvs. va începe să scadă. ridică-te și în curând băutura ta devine caldă și, eventual, fără gust.

Cu toții folosim gheață în băuturile noastre, dar fără să ne dăm seama că motivul utilizării gheții este că, prin definiție, temperatura gheții nu poate crește peste 0 ° C, în timp ce roca/pietricele reci se va încălzi cu ușurință până la 0 ° C.

Deci, dacă există gheață în băutura dvs., aceasta stabilizează temperatura la aproape 0 ° C.

În ultimii 40 de ani, am pierdut aproximativ 50% din placa de gheață arctică și aproximativ 70% din volumul acesteia.

Este timpul să cereți barului Pământului mai multă gheață pentru băutură, astfel încât temperatura arctică să nu devină prea mare.

Dacă gheața vă menține băutura aproape de 0 ° C, puteți presupune cu ușurință că gheața are un efect similar în menținerea temperaturii Oceanului Arctic la Polul Nord aproape de 0 ° C. Ce se întâmplă atunci când gheața dispare și gheața oceanele încep să se încălzească până la peste 0 ° C? Lucruri neplăcute.

Gheața este ca o ancoră, păstrând temperatura atâta timp cât există gheață în apă. Menține temperatura stabilă și scăzută în mod fiabil. De fapt, dispariția gheții va duce deja la unele schimbări climatice vizibile.

Regiunile ecuatoriale ale Pământului au temperaturi constant ridicate pe tot parcursul anului, datorită strălucirii solare practic perpendiculare pe ele.

Diferența dintre aceste două temperaturi constante creează vânturi globale (de exemplu, jet stream-uri sau jet stream-uri în engleză) care formează modele sezoniere aproape constante. Odată ce gheața dispare în Arctica, temperaturile arctice încep să crească și forța de stabilizare jucată de vânturile limită ale Pământului (de exemplu, curenții cu jet) începe să slăbească, așa că în loc să avem vânturi bine ancorate și bine controlate, moștenim prost vânturi ancorate care suflă mai inegal. Aceasta face parte din motivul vortexului polar stabil, se deplasează mai spre sud decât suntem obișnuiți.

Ca urmare, modelele meteo, precum uraganele, devin instabile și provoacă ploi torențiale...

Există o caracteristică specială a solidelor atunci când acestea se topesc, numită căldură latentă de fuziune. Acesta este un termen care poate fi ușor ilustrat după cum urmează.

Începeți cu o bucată de gheață la -10 ° C. Adăugați puțină căldură și temperatura va crește rapid la 0 ° C, iar acesta este momentul, în care temperatura încetează să crească. Gheața produsă din apă pură nu poate exista la 1 ° C: doar la 0 ° C și mai rece. La 0 ° C are loc o schimbare de fază, ceea ce înseamnă că gheața solidă începe să se topească. Este nevoie de multă energie! Multă energie pentru a topi gheața și, în timp ce gheața se topește, absorbind cantități uriașe de energie, temperatura gheții nu se schimbă.

Aceasta este una dintre proprietățile absolut uimitoare ale substanțelor atunci când acestea trec de la solid la lichid. De fapt, gheața absoarbe atât de multă energie cât se topește, încât energia necesară pentru a topi 1 kg de gheață este suficientă pentru a crește temperatura de 1 kg de apă cu 80 ° C.!

Gândiți-vă la diferența dintre energia necesară pentru a încălzi ceva împotriva energiei pentru a topi ceva (adică căldura latentă a tranziției de fază) în acest fel.

O parte a problemei încălzirii globale este că majoritatea oamenilor se concentrează doar pe temperatura aerului și, dacă nu a crescut prea mult în ultimii 10 ani, ei spun că încălzirea globală nu se întâmplă. Totuși, ceea ce este omis în această analiză este că energia pătrunde încă în sistemul pământului, dar o mare parte din energie este utilizată pentru a topi gheața sau a evapora apa (evaporarea este o altă fază a tranziției de la lichid la abur)., care absoarbe și mai multă energie decât era necesar pentru a topi gheața!).

Această topire a gheții continuă până când temperaturile globale cresc până la un anumit nivel, deoarece întrerupătorul care oprește încălzirea globală este radiația, care este un proces controlat de temperatură. Cu o anumită cantitate de gaze cu efect de seră în atmosferă, căldura va continua să fie pompată în sistemul Pământului până când temperaturile cresc suficient pentru ca radiațiile să excludă încălzirea suplimentară (se atinge echilibrul sau echilibrul). Pentru a topi gheața, care este un proces lent., dar odată ce gheața dintr-o anumită zonă a Pământului dispare, temperatura din acea zonă va crește mult mai repede, deoarece odată cu dispariția gheții, apa rămasă se încălzește mai repede decât atunci când era gheață.

Articolul a fost publicat pe site-ul SkS, traducere, cu abrevieri minore; Ivo Nekitov