Естествознание
Вода на Земле. Чем лед в Северном ледовитом океане отличается от льда в Антарктиде?
Ледниковый покров Антарктиды — это тысячелетний слои пресной воды, которые образовались из осадков. Для изучения истории нашей атмосферы специально бурят скважины.
Этот лед плотный, даже спрессованный верхними его слоями. А периодически от шельфа материка отрываются огромные ледяные горы — айсберги, которые могут стать благом для человечества, а раньше несли только смерть (вспомним хотя бы Титаник).
Лед Северного Ледовитого океана же образован в основном из морской воды, что определяет его более рыхлую структуру. К тому же температура замерзания морского льда -1,8С. Морской лед в отличии от континентального более пластичен и его плотность меньше. Большая часть ледяного покрова океана тает на летний период, что делает возможной навигацию в это холодном океане. Но за зиму толщина льда увеличивается, что не все ледоколы способны его разрушить.
Ещё по теме
Неповторимая планета. Почему воздушную оболочку Земли – атмосферу – можно назвать защитной оболочкой?
Здоровье человека и безопасность жизни. Как оказать первую помощь: а) при кровотечении; б) при растяжении связок?
Астероиды. Кометы. Метеоры. Метеориты. В какой части Солнечной системы движется большинство астероидов?
Как человек появился на Земле. Как вы думаете, можно ли ожидать, что современная человекообразная обезьяна при определенных условиях превратится в человек ? Почему?
Как древние люди представляли себе Вселенную. Как представляли себе Вселенную древние индийцы?
Как человек открывал Землю. Какие части света и материки были известны древнегреческим ученым?
Как возникла Земля. Как объяснял происхождение Солнечной системы П. Лаплас?
Семья биологических наук. Укажите в списке тела, вещества и явления.
Методы изучения природы. Чем различаются наблюдение и эксперимент?
Неповторимая планета. Какую роль для живого играет вода на планете?
Если материал понравился Вам и оказался для Вас полезным, поделитесь им со своими друзьями!
Источник
Чем лёд в Северном Ледовитом океане отличается от льда Антарктиды?
Льда в Антарктиде во много раз больше, чем на поверхности Северного Ледовитого океана. Толщина льда в Арктике на поверхности океана составляет не более 4 метров (без учёта айсбергов), а в Антарктиде — 2700 метров (в среднем), максимум — 4800 метров. Эти льды имеют разный химический состав, в арктическом льде есть соль, так как это замёрзшая морская вода, а антарктический лёд состоит из пресной воды, так как это результат выпадения осадков в течении миллионов лет. Лёд в Антарктиде (не на побережье) никогда не тает, а арктический лёд летом подтаивает, так как в летнее время здесь часто бывают оттепели. От побережья Антарктиды иногда откалываются айсберги, а в Арктике айсберги образуются возле острова Гренландия. Гренландия — это большой остров, мини-аналог Антарктиды.
Лёд в Северном Ледовитом океане и в Антарктиде очень сильно отличается. Есть несколько отличий:
- в Антарктиде лёд сформирован почти из одних осадков, соответственно, замерзшая вода чистая, почти без примесей минеральных солей, а в Северном ледовитом океане вода морская, солёная, поэтому лёд там с примесями солей;
- В Северном Ледовитом океане лёд скапливается на поверхности воды, не очень толстый слой, а концентрированная соленая вода под ним не замерзает. В Антарктиде лед очень толстый.
- В Сев.Ледовитом океане сохраняется круглый год ледяной покров, в Антарктиде лед тает летом.
Северный Ледовитый океан:
Ледниковый покров Антарктиды — это тысячелетний слои пресной воды, которые образовались из осадков. Для изучения истории нашей атмосферы специально бурят скважины.
Этот лед плотный, даже спрессованный верхними его слоями. А периодически от шельфа материка отрываются огромные ледяные горы — айсберги, которые могут стать благом для человечества, а раньше несли только смерть (вспомним хотя бы Титаник).
Лед Северного Ледовитого океана же образован в основном из морской воды, что определяет его более рыхлую структуру. К тому же температура замерзания морского льда -1,8С. Морской лед в отличии от континентального более пластичен и его плотность меньше. Большая часть ледяного покрова океана тает на летний период, что делает возможной навигацию в это холодном океане. Но за зиму толщина льда увеличивается, что не все ледоколы способны его разрушить.
Лёд в Северном Ледовитом океане совершенно отличен от льда Антарктиды и в принципе между ними нет ничего общего,кроме льда,потому что его происхождение совершенно различное в обоих случаях.
Дело в том,что лед Антарктиде сформировался из выпадающих осадков, а в Северном Ледовитом океане,он сформирован из поверхностных его вод.
Именно в Антарктиде лёд сформирован много много лет назад и данное ледовое покрытие по своей сути вообще не обновляется, он то сам тает,то заново потом образовывается самостоятельно.
В самой Антарктиде лёд лежит на земле и у него большая толщина, а в Северном Ледовитом океане лед плавает в водах.
Ну, может быть тем, что он древнее? (условия в Антарктиде, всё же более суровые) или тем, что он находится на материке, а лёд Арктики — весь плавает..
В Северном Ледовитом океане лёд образуется поверх воды, то есть замерзает поверхность океана, соленая вода. В Антарктиде же лёд материковый, из пресной воды, образуется из осадков и представляет собой огромные глыбы льда покрыты снегом. Глыбы отличавшиеся от материка становятся айсбергами.
Ну так как в море вода соленая,то, соответственно, в Северном Ледовитом океане лед состоит из замерзшей соленой морской воды,а в Антарктиде лед формируется за счет осадков,а так как осадки — это пресная вода, то и лед в Антарктиде — это замерзшая пресная вода с небольшими примесями.
Лед в Антарктиде образовался из снега, так-как летом он не тает из- за низкой температуры. А вот в северном ледовитом океане лед образовался из замерзшей воды.
Отличие льда в Северном Ледовитом океане от льда Антарктиды в следующем. Больше половины льда Северного Ледовитого океана состоит из морской воды, которая замерзла. Льды Антарктиды формируются исключительно из осадков, иными словами, этот лед имеет в своем составе дистилированную воду причем с некоторыми осадочными примесями. Также можно отметить само разумеющееся. То есть то, что в Северном Ледовитом океане вода соленая. А вот в Антарктиде вода как раз пресная.
В Северном ледовитом океане лёд, наморожен на воде и покрыт снегом. В Антарктиде — глыбы, которые оторвались от материка, слежавшийся снег,которые покрывает землю. Лёд, который образовался из снега, лежит в Антарктиде на скальном основании везде, даже там, где уровень скал ниже уровня моря, на континентальном шельфе.
Если ответить коротко — размером и толщиной.
У Северного Ледовитого океана толщина льдов не такая большая, как у Антарктиды. Антарктида тем и опасна, что лед на ее поверхности может быть небольшим, а под водой быть в 3 раза больше. Посмотрите хотя бы на эту показательную фотографию:
Разница во льдах Северного Ледовитого океана и от льда Антарктиды том, что лед Северного это замерзшая соленная вода и Антарктиды — замерзшие осадки. В Северном Ледовитом лед не слишком толстый. А лед Антарктиды образовывался не один год, его глубина может достигать четырех километров. Он образовался из слежавшихся слоев снега.
Кроме того, что и там, и там это лёд, больше ничего общего в них нет.
- В Антарктиде лёд сформирован из осадков, в океане из поверхностных вод;
- В Антарктиде лёд сформировался очень давно и практически не обновляется, если исключить прибрежные воды, в океане он то тает, то вновь образовывается;
- В Антарктиде лёд лежит на материке, а в океане плавает в воде;
- В Антарктиде лёд имеет большую толщину, чем лёд в океане.
Кровавый водопад находится в восточной Артарктиде. Этот водопад назван так потому, что из него вытекает вода ярко-красного цвета, хотя он вытекает из ледника, образованного совершенно обычной водой. Водопад был открыт в 1911 году британским исследователем Б. Тейлором, имя которого и получил ледник.
Относительно недавно ученым удалось разгадать тайну водопада. В озере, которое скрыто под ледником, обнаружена крайне высокая концентрация соли. Соленая вода замерзает при более низких температурах, чем пресная, и в процессе выделает тепло, которое растапливает лед и образует водные потоки. Ледник Тейлора является самым холодным ледником Земли, из которого постоянно вытекает поток воды. Вода в озере насыщена частицами железа, которое окисляется при контакте с кислородом и окрашивает воду в красный цвет. Именно поэтому водопад и приобрел кровавый оттенок.
Можно. Но очень и очень трудоёмко. Ведь то, что мы видим на поверхности воды это всего лишь как минимум одна треть его объёма и массы! А ну ка попробуй поуправлять такой махиной! Поэтому айсбергами и не управляют, ну разве, что за исключением экстраординарных случаев. Обычно айсберги, которые начинают представлять опасность для мореходства метят и за ними ведётся постоянное наблюдение. Чтобы точно знать где они находятся и ни необходимости предупреждать капитанов кораблей. Но бывали иногда случаи, когда айсберги перекрывали единственно доступные фарватеры в сложных местах. Вот тогда и принималось решение, или расстрелять такой застрявший айсберг из пушек или загарпунив тросами попытаться оттащить от места прохода судов. И да, цепляли тросами и буксирами оттаскивали с фарватера!
Они будут затоплены. Материковые очертания поменяются, и уровень воды в мировом океане значительно увеличится. Конец.
Конкретную цифру назвать сложно. Однако одно я знаю точно: количество нефти будет увеличиваться по мере углубления изучения территории, а также по мере усовершенствования средств и методов поиска нефти.
Растворимость солей во льду крайне мала. Причина этому следующая.
Лед состоит из молекул воды, находящихся в узлах кристаллической решетки. Соседние молекулы могут обмениваться протоном, в результате чего образуется гидроксил-анион и катион гидроксония. Но возникший диполь создает сильное электрическое поле, которое тут же возвращает протон обратно. Только в случае наличия в соседнем узле кристаллической решетки вакансии (свободный узел кристаллической решетки) один из ионов может в него перескочить, что приведет к стабилизации иона — в отличие от жидкой воды, где из-за отсутствия дальнего порядка подвижность ионов значительно выше и вероятность оказаться на значительном расстоянии друг от друга и стабилизироваться у них много выше, чем в кристаллической решетке льда. Поэтому концентрация ионов в жидкой воде довольно высока. Это приводит к тому, что окружающие катион натрия или хлорид-анион ионы гидроксила и гидроксония экранируют электрическое поле этих ионов, уменьшая их сродство друг к другу. В результате энергетически выгодным становится переход ионов в раствор (за счет энтропийного фактора и теплоты сольватации). Фактическое отсутствие ионов гидроксила и гидроксония во льду и низкая их подвижность приводят к отсутствию экранирования, поэтому свободный ион натрия или хлорида сильно притягивается к кристаллической решетке хлорида натрия. И энергетически выгодным становится как раз переход ионов из свободного состояния (в качестве дефектов кристаллической решетки льда) в фазу хлорида натрия.
Поэтому когда соленая вода замерзает, образуется пресный лед, содержащий очень мало солей, а концентрация солей возрастает. И только в самом конце, когда оставшаяся вода с солью превращаются в насыщенный раствор, начинается кристаллизация соли, при этом освободившаяся вода тут же замерзает в виде льда, и взаимосвязанные кристаллизация воды и соли идут неразделимо в одном и том же объеме. В итоге получается очень тонко перемешанная смесь льда и соли — эвтектика (если точнее, в случае хлористого натрия и воды образуется еще одна фаза — гидрогалит, NaCl*2H2O, и именно она образует эвтектику)
Источник
Лед тронулся: чем грозят изменения климата в Арктике
Арктика – один из самых быстро меняющихся регионов на планете и при этом зона активного освоения. В четвертом выпуске подкаста Terra Cognita директор ААНИИ Александр Макаров рассказывает о ледовой обстановке в Северном Ледовитом океане, навигации по Северному морскому пути, тающей мерзлоте и трудностях адаптации к изменениям климата в Арктике.
Морской лед — один из самых чувствительных компонентов природы Арктики, он быстро реагирует на любые изменения климата. Большая часть Северного Ледовитого океана замерзает в холодный сезон года и частично оттаивает летом. В связи с глобальным потеплением площади льда в Арктике в летние месяцы уменьшаются, другим становится сам лед. Все это может быть связано как с более активным летним таянием, так и с меньшим намораживанием зимой.
Говорить, какой процесс преобладает, пока рано — в разные годы соотношение может сильно меняться. В целом лед становится тоньше и живет меньше. Если в середине прошлого века экспедиции на дрейфующих льдинах могли длиться несколько лет, то последние приходилось эвакуировать раньше запланированного срока. 2020-й стал годом, когда площадь льда в самый теплый месяц года (для Арктики это сентябрь) была минимальна — меньше было только в 2012 году.
Меняется и характер дрейфа морского льда в Арктике. Его общее направление в Северном Ледовитом океане — с востока на запад — соответствует основному направлению переноса воздушных масс. Это хорошо видно на картах маршрутов экспедиций на дрейфующих льдинах, серию которых в 1937 году начала знаменитая группа Ивана Папанина. Таких экспедиций с того времени было уже несколько десятков. Сейчас подобные работы все чаще проводятся на кораблях. Недавно закончилась экспедиция MOSAiC — вмороженный в лед исследовательский ледокол Поларштерн больше года собирал научные данные. Результаты этих экспедиций вместе с многолетним мониторингом ледовой обстановки по спутниковым данным показывают, что при сохранении общего направления дрейфа меняется крупномасштабный рисунок перемещения морского льда.
Изменения ледовой обстановки влияют на перспективы освоения Арктики. Однако говорить, что скоро в Северном Ледовитом океане откроется круглогодичная навигация, не приходится. Во-первых, заметное сокращение площадей морского льда наблюдается только летом, а во-вторых, существенные различия могут быть и по отдельным арктическим регионам. Очень тяжелая обстановка периодически складывается в восточных морях (Лаптевых и Восточно-Сибирском), здесь успевает сформироваться тяжелый лед толщиной от полутора метров.
В каждом конкретном случае причины этого могут быть разными. Суровые зимы регулярно случались и раньше, а в отдельных случаях это может быть следствием глобальных изменений — при направленном потеплении климат становится все более контрастным. При всем этом сейчас активно развиваются проекты по освоению арктических берегов и развитию навигации. Согласно указу президента, к 2024-2025 годам грузопоток Северного морского пути должен вырасти до 80 миллионов тонн. Это реально, но сделать предстоит очень многое. До сих пор никогда не было сквозной навигации в зимние месяцы — ни по Северному транспортному коридору от Мурманска до Владивостока, ни по Севморпути от Карского моря до Камчатки.
Значительные изменения в Арктике происходят и на суше. Тает вечная мерзлота. Это зависит не только от температуры воздуха. Важно, какие на территории гидродинамические условия, как быстро могут выноситься продукты разрушения. Огромное значение имеет характер самой толщи. В Арктике есть ледовые берега, которые могут отступать на 50 метров в год, а побережья, где льда мало, особенно если они покрыты растительностью, остаются почти стабильными. Термическое воздействие оказывает характер осадков: дождь пройдет, сразу все рушится, даже если температура воздуха не очень высокая.
Общая мощность многолетнемерзлых пород в Якутии достигает полутора километров, на побережьях арктических морей — сотен метров. Понять, как растепляется вся эта толща, очень сложно: процесс идет не только сверху, но и снизу. Точно оценивать ускорение таяния пока рано, но ясно, что темпы растут. В результате разрушаются дороги и здания. Однако нельзя забывать, что не только строительство, но и эксплуатация сооружений на мерзлоте — это сложный инженерный процесс. Практика показывает, что за разговорами о таянии грунтов часто забывают именно о правилах эксплуатации. Оставлять здание на мерзлоте без присмотра нельзя, это может закончиться катастрофой. Для обеспечения безопасности нужна система мониторинга — как объектов инфраструктуры, так и самой толщи многолетнемерзлых грунтов.
Потепление в Арктике, изменение ледовой обстановки, активное таяние мерзлоты ведут к значительным экономическим и социальными рискам. Меняется сам уклад жизни на севере, характер освоения региона. Чтобы решать эти проблемы, нам нужно искать новый язык — такой, чтобы естественная наука могла говорить с гуманитарной.
Источник