Аналогия: леденият чай и глобалното затопляне

Бучката лед поддържа температурата на напитката ви, докато не се стопи. После нещата бързо се променят.

Снимка: Shutterstock

Аналогия: леденият чай и глобалното затопляне

Бучката лед поддържа температурата на напитката ви, докато не се стопи. После нещата бързо се променят.

09:39 | 24 октомври 2018 | Автор : Иво Некитов 14 2260 Снимка: Shutterstock

Снимка: SKS

Височината на балонa над земята не е пропорционална на количеството горещ въздух, който поставяте в плика.

Всъщност, когато за пръв път започнете да запълвате балонa, всичко, което се случва, е, че горещият въздух кара плика да се повдигне от земята, прилагайки сила към коша и неговите обитатели, но няма движение нагоре на балона на този етап.

Виж още След застудяването утре иде мощно и продължително затопляне

Можете да помпате все по-горещ въздух в балона, а ако попитате сенаторите от САЩ, те вероятно ще обявят, че няма абсолютно никакъв ефект от горещия въздух върху балона. И ще бъдат прави, но за конкретния момент.

Проблемът, разбира се, е, че в балона трябва да се инжектира огромно количество горещ въздух, само за да се преодолее теглото на плика (самият балон), кошницата и обитателите му. Докато силата нагоре е по-малка от тази на гравитацията, ограничаващата сила, нищо не се случва. Но след като силата нагоре преодолее низходящата сила, вие започвате да се издигате и всяко прибавяне на горещ въздух в този момент ви кара да ускорявате по-бързо и по-бързо към небето.

Виж още Да слагаме ли зимните гуми?

Някога може би сте се чудили, защо поставяте кубчета лед във водата си, а не например студени скални блокчета - те няма да разводняват питието Ви, а също би трябвало да го охладят, при това могат да бъдат изрязани от разнообразни безвредни и красиви скални късове.

Разликата между леда и камъчетата е, че температурата на студената скала/камък ще се увеличава бавно, заедно с тази на течността, след изравняването на двете температури. При леда не е така. Ето защо:

Ледът е ефективен, защото докато има лед в чашата ви, комбинацията от лед и чай ще остане с температура, близка до 0 ° C. Веднага щом ледът се топи и е напълно изчезнал, температурата на чая ви започва да се покачва и скоро напитката ви става топла и, евентуално, безвкусна.

Всички ние използваме лед в нашите напитки, но без да осъзнаваме, че причината за използването на леда е, че по дефиниция температурата на леда не може да се повиши над 0 ° C, докато студената скала/камъче лесно ще се затопли до 0 ° С.

Така че, ако в питието ви има лед, той стабилизира температурата до близо 0 ° C.

През последните 40 години загубихме около 50% от ледната зона на Арктика и около 70% от обема ѝ.

Време е да поискаме от бара на Земята повече лед за напитката, за да не стане твърде висока температурата на Арктика.

Ако ледът държи вашето питие близо до 0 ° C, може лесно да предположите, че ледът има подобен ефект при запазването на температурата на Арктическия океан при Северния полюс близо 0 ° C. Какво се случва, когато ледът изчезне и ледените океани започнат да се затоплят до над 0 ° C? Неприятни неща.

Ледът е като котва, задържаща температурата толкова дълго, колкото има лед във водата. Той поддържа температурата надеждно стабилна и ниска. Изчезването на леда ще доведе, фактически вече води, до някои видими промени в климата.

Екваториалните райони на Земята са с постоянно високи целогодишно температури, заради практически перпендикулярно греещото ги Слънце.

Разликата между тези две постоянни температури създава глобални ветрове (напр. струйни потоци или джет-стрийм на английски), които формират почти постоянни сезонни модели. След като ледът изчезва в Арктика, температурата на Арктика започва да се покачва, и стабилизиращата сила, която играят граничните ветрове на Земята (т.е. струйните потоци) започва да отслабва, така че вместо да има добре закотвени, добре владеените ветрове, наследим лошо закотвени ветрове, които ударят по-неравномерно. Това е част от причината за стабилен полярен вихър, той се придвижва по-надолу на юг, отколкото сме свикнали.

Като следствие, моделите на поведение на времето, както и ураганите, стават неустойчиви и причиняват проливни дъждове..

Съществува специална характеристика на твърдите вещества, когато те се разтопят, наречена латентна топлина на топене. Това е термин, който лесно може да се илюстрира по следния начин.

Започнете с парче лед при -10 ° C. Добавете малко топлина и температурата бързо ще се повиши до 0 ° C, и това е моментът, в който температурата спира да се покачва. Ледът, произведен от чиста вода, не може да съществува при 1 ° C: само при 0 ° С и по-студено. При 0 ° С настъпва фазова промяна, което означава, че твърдият лед започва да се стопява. Това отнема много енергия! Много енергия, за да се стопи ледът, а докато ледът се топи, абсорбирайки огромни количества енергия, температурата на леда не се променя.

Това е едно от абсолютно невероятните свойства на веществата, когато те се променят от твърди към течност. Всъщност, ледът поглъща толкова много енергия, докато се топи, че енергията, необходима за разтопяване на 1 кг лед, е достатъчна, за да се повиши температурата на 1 кг вода с 80 ° C!

Помислете за разликата между енергията, необходима за затопляне на нещо срещу енергията, за да се стопи нещо (т.е. латентната топлина на фазовия преход) по този начин.

Част от проблема с глобалното затопляне е, че повечето хора се фокусират само върху температурата на въздуха, а акотя не се е увеличила твърде много за период от 10 години, те казват, че глобалното затопляне не се случва. Това, което се пропуска в този анализ обаче, е, че енергията все още навлиза в земната система, но голяма част от енергията се използва за топене на леда или за изпаряване на водата (изпаряването е друга фаза от преминаване от течност към пара, която абсорбира още повече енергия от необходимата за топене на леда!).

Това разтапяне на леда продължава, докато глобалните температури се повишат до определено ниво, защото превключвателят, който спира глобалното затопляне, е радиацията, която е процес, който се контролира от температурата. С определено количество парникови газове в атмосферата, топлината ще продължи да се изпомпва в системата на Земята, докато температурите не се покачат достатъчно, за да може лъчението да изключи допълнително затопляне (постига се равновесие или т. нар "еквилибриум). До този момент продължаваме да разтапяме леда, което е бавен процес. Но щом веднъж ледът в определена област на Земята изчезне, температурата на тази зона ще се повишава много по-бързо, защото с изчезването на леда водата, която остава, се затопля по-бързо, отколкото когато е имало лед.

Статията е публикувана в сайта SkS, превод, с незначителни съкращения; Иво Некитов

ИЗБРАНО