چرا اقیانوس ها یخ نمی زنند؟

مدیران انجمن: parse, javad123javad

ارسال پست
نمایه کاربر
rohamjpl

نام: Roham Hesamiرهام حسامی

محل اقامت: City of Leicester Area of Leicestershire LE7

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 1459

سپاس: 3078

جنسیت:

تماس:

چرا اقیانوس ها یخ نمی زنند؟

پست توسط rohamjpl »

اگر دما به اندازه کافی سرد باشد، آب اقیانوس منجمد می شود. کلاهک یخی قطبی در قطب شمال زمین یک صفحه غول پیکر از آب یخ زده اقیانوس است. در قطب جنوب زمین، توده خشکی که قطب جنوب را تشکیل می‌دهد وضعیت را پیچیده می‌کند، بنابراین بیشتر یخ‌های آنجا برف فشرده است. در مناطق سردسیری مانند قطب جنوب، گرینلند و کانادا، آب شیرین موجود در هوا یخ می زند و به برف تبدیل می شود و بدون فصل ذوب برای خلاص شدن از شر آن، روی زمین می ریزد. با گذشت زمان، این برف جمع می‌شود و به صورت توده‌ای یخی به نام یخچال فشرده می‌شود. جاذبه به آرامی یخچال را به سمت پایین می کشد تا زمانی که به اقیانوس برسد و یک قفسه یخی تشکیل دهد. لبه اقیانوسی قفسه یخی به آرامی به کوه های یخی تبدیل می شود که در مسیر خود شناور می شوند. به همین دلیل، یخچال‌های طبیعی، قفسه‌های یخی و کوه‌های یخ، همه صفحات ضخیم آب شیرین منجمد هستند و نه آب اقیانوس منجمد. در مقابل، هنگامی که آب اقیانوس یخ می زند، یک لایه نازک صاف به نام یخ دریا یا یخ بسته تشکیل می دهد. یخ دریا مدت‌هاست که دشمن کشتی‌هایی است که به دنبال مسیری باز از میان آب‌های سرد هستند، اما کشتی‌های یخ‌شکن مدرن هیچ مشکلی برای شکستن مسیری از میان میدان‌های اقیانوس یخ‌زده ندارند.
علی‌رغم این واقعیت که اقیانوس‌ها وقتی دما به اندازه کافی سرد است یخ می‌زنند، آب اقیانوس‌ها در هوای بسیار سردتر از آنچه که در ابتدا انتظار می‌رود، واقعاً مایع باقی می‌ماند. به عنوان مثال، در یک روز زمستانی به ساحل بروید و ممکن است تعجب کنید که با وجود یخ زدن برف و یخ روی زمین، اقیانوس هنوز مایع است. همانطور که در کتاب درسی Essentials of Oceanography نوشته تام گاریسون توضیح داده شده است، چهار عامل اصلی وجود دارد که اقیانوس را بسیار بیشتر از حد انتظار در حالت مایع نگه می دارد.
1. نمک
غلظت بالای نمک در آب اقیانوس، نقطه انجماد آن را از 32 درجه فارنهایت (0 درجه سانتیگراد) به 28 درجه فارنهایت (-2 درجه سانتیگراد) کاهش می دهد. در نتیجه دمای محیط برای یخ زدن اقیانوس ها باید به نقطه پایین تری نسبت به یخ زدن دریاچه های آب شیرین برسد. این اثر فرورفتگی نقطه انجماد همان دلیلی است که ما در زمستان روی پیاده روهای یخی نمک می ریزیم. نمک نقطه انجماد یخ را زیر دمای محیط پایین می آورد و ذوب می شود. توجه داشته باشید که اگر دمای محیط کمتر از 28 درجه فارنهایت (2- درجه سانتیگراد) باشد، اگر این تنها اثر باشد، آب اقیانوس یخ خواهد بود. چنین نیست، بنابراین باید تأثیرات دیگری نیز وجود داشته باشد.
2. جریان های اقیانوسی
کشش گرانشی ماه، حرکت چرخشی زمین و همرفت حرارتی با هم ترکیب می‌شوند تا جریان‌های بزرگی از آب اقیانوس‌ها به نام جریان‌های اقیانوسی را ایجاد کنند. این حرکت ثابت آب اقیانوس کمک می‌کند تا مولکول‌های آب از انجماد در حالت تا حدی ساکن کریستال‌های یخ جلوگیری کنند. مهمتر از آن، جریان های اقیانوسی به طور مداوم آب گرم را از مناطق استوایی به مناطق سردتر اقیانوس پمپ می کنند.
3. حجم بالا
هر چه حجم آب بیشتر باشد، برای یخ زدن آن باید حرارت بیشتری از آن خارج شود. یک قاشق چای خوری آب که در فریزر قرار می گیرد، خیلی قبل از یک پارچ گالن آب کاملاً جامد می شود. به طور دقیق تر، نسبت سطح به حجم برای یک دمای خارجی معین است که میزان اتلاف گرما و در نتیجه سرعت انجماد را تعیین می کند. از آنجایی که گرما باید از طریق سطح آن از بین برود، یک گودال کم عمق کوچک با سطح بزرگ سریعتر از یک دریاچه عمیق یخ می زند. حجم و عمق بسیار زیاد اقیانوس ها از یخ زدن خیلی سریع آنها جلوگیری می کند و در نتیجه به مکانیسم های گرمایش اجازه می دهد تأثیر بیشتری داشته باشند.
4. گرمایش داخلی زمین
همانطور که معدنچیان به خوبی می‌دانند، با وجود اینکه از نور گرم خورشید دورتر می‌شوید، با حفاری مستقیم زمین گرم‌تر می‌شود و سردتر نمی‌شود. دلیل این امر این است که زمین منبع گرمای داخلی خود را دارد که عمدتاً توسط فروپاشی هسته ای عناصر داخل گوشته زمین هدایت می شود. گرمای درونی زمین زمانی که گدازه جاری می شود و چشمه های آب گرم از سطح زمین می گذرد، بیشتر مشهود است. از آنجایی که پوسته عایق زمین در زیر اقیانوس ها بسیار نازک تر از زیر قاره ها است، بیشتر گرمای داخلی زمین به اقیانوس ها فرار می کند. اگرچه دمای هوا در سطح اقیانوس ممکن است منجمد باشد، دمای آب در اعماق اقیانوس به دلیل گرمای داخلی به طور قابل توجهی گرمتر است.
این ترکیبی از نمک، جریان های اقیانوسی، حجم زیاد و گرمایش داخلی، بیشتر اقیانوس را حتی در زمستان های سرد به شکل مایع نگه می دارد.I hope I help you understand the question. Roham Hesami smile072 smile261 smile260 رهام حسامی ترم پنجم مهندسی هوافضا
تصویر

ارسال پست