Jokainen ihminen on varmasti toistuvasti kuullut ilmaston lämpenemisestä, valtameren vedenpinnan noususta ja muista vakavista ympäristöongelmista. Esiintyy kuitenkin looginen kysymys: jos jäätiköt ovat tämän ongelman syy, miksi vastaavaa vaikutusta ei havaita pienemmässä mittakaavassa? Loppujen lopuksi, jos sulatat jään lasissa, veden määrä pysyy samana.
Miksi merenpinta nousee?
Tutkijat ympäri maailmaa ovat seuranneet tätä ilmiötä tarkkaan 1800-luvun puolivälistä lähtien. Esimerkiksi 1900-luvulla vedenkorkeus nousi 17 cm, ja se on erittäin merkittävä indikaattori. Joka vuosi se kasvaa noin 3 mm. Pääsyy on ilmaston lämpeneminen. On olemassa muita tekijöitä, mutta ne eivät ole yhtä merkittäviä.
Keskimääräisen lämpötilan vakaa nousu johtaa veden lämpölaajenemiseen ja jään sulamiseen maailmanlaajuisesti. Ensimmäisessä tapauksessa olemassa olevan veden määrä kasvaa. Toisessa valtameri täydennetään uudella vedellä jäätiköistä.
Merenpinnan nousulla on paljon kielteisiä seurauksia. Ensinnäkin saarivaltiot kärsivät - ne vain tulvat. Jos rikkailla mailla on varaa järjestää rannikkojen suojelu, köyhät maat eivät voi. Lisäksi suojelu maksaa paljon vähemmän kuin taistelu jo tapahtuneen katastrofin seurauksille.
Mielenkiintoinen fakta: Jäävuoria löytyy kaikenlaisista kokoista ja muotoisia. Aikaisemmin ne olivat osa valtavaa jäätikköä, kelluvat tai osittain kosketuksissa pohjan kanssa. Veden yli vain 10% jäävuorista on näkyvissä. Niiden kuljettamisesta kuivuuden kärsimille alueille keskustellaan parhaillaan, koska jäävuori on suuri makean veden tarjonta.
On syytä huomata, että jäävuoret ajavat melko aktiivisesti. Jään lohkoille ei ole ongelma ylittää useiden tuhansien kilometrien etäisyys. Esimerkiksi Antarktikselta peräisin oleva jäävuori purjehti Rio de Janeiroon 5000 km matkalla. Ja arktiset jäävuoret purjehtivat usein Bermudaan, purjehtien 4000 km. Jään mitat ovat myös vaikuttavia. Yksi suurimmista jäävuorista maailmassa on B15, jonka pinta-ala on 11 000 km² ja joka painaa yli 3 miljoonaa tonnia.
Mutta tärkein kysymys on avoin: miksi tässä tapauksessa vedenkorkeus nousee, mutta ei jäälasisessa lasissa? Tämän ilmiön ymmärtämiseksi on tarpeen kääntyä Archimedesin lakiin.
Archimedes -laki staattisista nesteistä
Muinaiskreikkalainen matemaatikko ja fyysikko Archimedes keksi tämän lain jo 3. vuosisadalla eKr. Sen ydin:
Jäävuori on tuo vartalo. Tosiasia on, että kun jäätiköt sulavat, valtavat jääpalat mantereelta laskeutuvat veteen. Näin ollen Archimedesin laki toimii - jäävuori upotetaan veteen ja syrjäyttää sen.Juuri tästä syystä vedenpinta nousee, eikä vain sulamisen seurauksena.
Tämä vaikutus ei toimi jään ja lasin kanssa, koska jäätä ei lisätä, mutta se pysyy samassa määrin. Jos tällä tavalla sulataan olemassa oleva jää ja lisätään sitten uusia kuutioita lasilliseen vettä, vedenkorkeus nousee analogisesti jäävuoren kanssa.
Mielenkiintoinen fakta: Etelämantereen lähellä olevilla vesillä sijaitsee noin 100 tuhat jäävuorta. Niiden makean veden määrä ylittää kaikki järvet ja joet.
Löytäjän kunniaksi nostovoimaa kutsutaan edelleen Archimedeaniksi. Se riippuu suoraan painovoimasta, joten painovoiman puuttuessa laki lakkaa toimimasta. Nostovoima voidaan jopa laskea. Tätä varten on olemassa erityinen kaava. Kolme indikaattoria on kerrottava: nesteen tiheys, painovoiman kiihtyvyys ja nesteen sisällä olevan kehon osan tilavuus.
Itse asiassa vedenkorkeus nousee siitä syystä, että valtavat jääpalat rikkovat jäätikön ja syöksyvät veteen - sulamisprosessi ei ole tärkein syy. Tässä tapauksessa Archimedeksen laki. Kun jää upotetaan veteen, siihen vaikuttaa nostovoima, joka vastaa sen syrjäyttämän vesimäärän painoa. Jäämäärä lasissa on rajoitettu, joten vedenpinta ei muutu. Mutta jos lisäät uusia jääkuutioita veteen, Archimedesin laki tulee voimaan.