Физика дистанционно - виды теплопередачи. Уровень воды в мировом океане поднимается быстрее расчетного показателя

Похоже на то, что быстро тающие льды Гренландии и Антарктики ускоряют общий процесс поднятия уровня вод Мирового океана. Об этом свидетельствуют данные, передаваемые искусственными спутниками с орбиты. Если текущая скорость роста уровня воды сохранится, то уже к концу столетия этот показатель будет больше текущего на 61 сантиметр.

Исследование, которое позволило выяснить скорость поднятия уровня воды, базируется на достаточно крупной выборке данных. Ученые взяли информацию , переданную спутниками за 25 лет и подвергли ее детальному анализу при помощи компьютерных систем. Как оказалось, именно потепление и тающие льды играют основную роль в ускорении процесса «затопления».

Вся проблема в том, что предыдущие оценки показателя уровня воды базировались на старых результатах. А они оказались не слишком надежными, поскольку не учитывали ряд факторов, включая ускорение таяния вечных льдов. По мнению специалистов, даже небольшие изменения в текущем уровне воды в морях и океанах сильно повлияет на состояние окружающей среды и прибрежных городов. Так, потопы и эрозия почвы могут стать постоянными спутниками таких населенных пунктов.

«Опасения жителей таких регионов могут стать реальностью к 2100 году - всего за несколько десятилетий», - говорит Кэти Серафин из Орегонского университета. За прошедшие 25 лет уровень воды в Мировом океане поднялся на 7,5 сантиметра. Примерно половина этого показателя обусловлена таянием льдов. Сейчас процесс таяния ускоряется, и все больше льда начинает превращаться в жидкую воду в Гренландии и Антарктике.

Поднимающаяся вода, в свою очередь, оказывает сильнейшее влияние на климат, который изменяется еще быстрее. В природе огромное количество факторов взаимозависимы, и это можно отследить на примере потепления и таяния льдов. Стоит отметить, что уровень воды в Мировом океане оставался примерно на одном и том же уровне в течение примерно 3000 лет. В 20 веке начались изменения, вызванные промышленной революцией, увеличением объемов сжигаемых горючих полезных ископаемых и другими факторами.

Известно, что повышение уровня воды оказывает сильное влияние на регионы вроде Майами и Нового Орлеана в США. Этим районам затопление угрожает в первую очередь. И если в обычное время они могут справиться с поднимающейся водой, то ураганы и тайфуны все ставят на свои места, провоцируя затопление огромных площадей земли.

На данный момент Гренландия оказывает на поднятие уровня воды в три раза более сильное влияние, чем Антарктика. Но льды последней могут таять быстрее, чем предсказано текущими моделями климатических изменений, которыми пользуются ученые. «Антарктика выглядит менее стабильной, чем всего несколько лет назад», - говорит климатолог Роберт Копп.

Для того, чтобы затормозить скорость, с которой поднимается температура Земли, в Париже в 2016 году было подписано специальное соглашение между странами, которое получило название «Парижское». Оно регулирует меры по снижению углекислого газа в атмосфере с 2020 года. На данный момент именно эта договоренность - главная надежда человечества на остановку потепления до того момента, пока будет достигнута точка невозврата. А именно - потепление вызывает таяние ледников и вечной мерзлоты. В результате увеличивается объем выброса углекислого газа в атмосферу, усиливается парниковый эффект, ускоряется потепление.

Цель этого соглашения - удержание роста средней температуры ниже 2 градусов Цельсия. Для того, чтобы это сделать, необходимо быстро снизить объем выбросов углекислого газа в атмосферу. Правда, и этого может быть недостаточно для того, чтобы остановить разогрев Земли. Некоторые климатологи считают, что уже сейчас человечество находится у точки невозврата, когда нужно уже не только сокращать выбросы, но и удалять парниковые газы из атмосферы. В противном случае точка невозврата будет действительно пройдена и делать что-то либо будет невозможно.

Для того, чтобы это сделать, нужно предпринимать следующие действия: восстанавливать лесные массивы, обрабатывать почву специальными методами, изымать углекислый газ из атмосферного воздуха и прочее. Но для того, чтобы снизить ограничение в пределах примерно 2 градусов, необходимо научиться уже к 2050 году каждый год удалять из атмосферы около 11 млрд тонн углекислого газа для компенсации эмиссии. А это сделать либо трудно, либо вообще нельзя. Чтобы

18 июля 2013. Хотя изменение климата входит в сферу компетенции такой точной науки, как фундаментальная физика, во многом это результат сложного взаимодействия факторов, которые до конца не ясны. Например, очевидно, что в условиях глобального потепления уровень моря повысится, поскольку потеплевшая вода в океанах расширится, а ледники и ледяные щиты растают. Но скорость повышения уровня моря и его конечная точка остаются предметом жарких дебатов.

На этой неделе некоторую ясность в вопрос внесли две новые статьи. посвящена тому, где остановится уровень моря, когда климат вновь придёт в равновесие (через несколько веков). анализирует потерю льда Гренландией и Антарктикой, но приходит к выводу, что пока нет никакого способа узнать, ускорился ли процесс.

Надо сразу сказать, что подобные исследования очень многим обязаны спутникам , которые с 2003 года исправно сообщают о том, что ледяные щиты теряют массу. Есть признаки того, что сокращение убыстряется, но исследователи никак не могут договориться о точных показателях этого ускорения.

Авторы нового исследования (начнём со второго) сделали шаг назад и попытались выяснить, насколько разнообразно поведение щитов и как долго с учётом этой изменчивости нам нужно наблюдать, прежде чем мы сумеем обнаружить тенденцию. На то, как тает ледник, влияет ведь не только потепление, но и краткосрочные атмосферные явления и изменения циркуляции океана. За короткое время эти события могут полностью скрыть любые долгосрочные тенденции.

Насколько короткое? Авторы провели моделирование поведения ледниковых щитов в течение длительного времени без использования данных GRACE, а затем выполнили статистический анализ результатов этого проекта на предмет того, как наблюдения различной продолжительности влияют на обнаружение тенденций. Оказалось, что льды Антарктики ведут себя довольно стабильно, а потому мы уже вот-вот сможем выявить ускорение в районе 10 гТ в год. Чтобы выделить из шума долгосрочную тенденцию в Гренландии, надо наблюдать ещё лет десять.

Впрочем, в большинстве исследований ускорение оценивается больше чем на 10 гТ в год, поэтому обозревать Антарктику следует и впредь.

Что касается уровня моря, то, как правило, специалисты ссылаются на доклады Межправительственной группы экспертов по изменению климата, в которых дана оценка подъёма воды до конца столетия. Но процессы, влияющие на повышение уровня моря (передача тепла океанам и таяние льда), обладают огромной инерцией. Даже если температура стабилизируется, море будет наступать ещё несколько столетий.

Возникает закономерный вопрос: где оно остановится? История даёт тревожный ответ. Не раз в прошлом, когда температура всего на несколько градусов превышала доиндустриальный уровень, океан поднимался порой чуть ли не на 10 м по сравнению с сегодняшним показателем.

Чтобы понять, как это могло произойти, авторы по отдельности смоделировали роль основных факторов повышения уровня моря. Шесть парных моделей, охвативших 10 тыс. лет, показали, что тепловое расширение океанов добавляет 0,4 м к уровню моря на каждый градус. Горные ледники, даже если на определённой высоте они растают все, дадут 0,6 м. Лёд Антарктики внесёт относительно стабильный вклад в размере 1,2 м на каждый градус потепления.

А Гренландия и здесь выступает в роли тёмной лошадки. После относительно плавной реакции на первый градус потепления она внезапно добавляла в моделях более 4 м уровня моря на следующие полградуса. И у неё после этого оставалось ещё много льда для дальнейшего потепления.

В совокупности эти факторы повышают уровень моря примерно на 2,3 м на каждый градус выше доиндустриальной температуры, и эта скорость удерживается в течение четырёх градусов потепления. Это средний показатель, в действительности наших потомков могут ждать периоды медленного роста, которые будут сменяться резким и очень быстрым подъёмом воды.

Для проверки своих выкладок авторы сравнили результат с показателями среднего плиоцена и двух предыдущих межледниковых периодов. Эти оценки грешат большой неопределённостью (например, уровень моря среднего плиоцена, по разным данным, превышал сегодняшний на 5–30 м), но все они включают значения, полученные новой моделью.

Если средняя скорость роста уровня моря и впрямь составляет 2,3 м на градус, становится ясно, что подъёма воды-то мы толком ещё и не видели, то есть за наши сегодняшние выбросы углерода в конечном счёте отдуваться потомкам. Да помилует их Нептун!

3. Виды теплопередачи (§ 4-6)

1. Изучите учебный материал

Теплопроводность

Конвекция

Излучение

2. Проверьте себя. Тесты "Теплопроводность ", "Конвекция ", "Излучение "

3. Ответьте на вопросы:
1. Почему походная алюминиевая кружка с чаем обжигает губы, а фарфоровая - нет?
2. Почему оренбургские платки, связанные из тончайших волокон козьего пуха, хорошо защищают от холода?
3. Почему в зимнее время года в электричках устанавливают вторую раму, а летом ее снимают?
4. Что защищает животных от зимних холодов?
5. Ускорится ли процесс таяния мороженого, если его положить в шубу?
6. Один лист бумаги поднесли к свече сбоку, а другой на такое же расстояние сверху. Почему первый лит не загорелся, а второй сразу воспламенился?
7. Где располагают спираль в электрочайнике?
8. Где самое холодное и самое теплое место в деревянном доме?
9. Куда следует поместить лед: под кастрюлю или на крышку кастрюли, если мы хотим охладить содержимое?
10. Каким образом поступает энергия от Солнца к Земле и другим планетам? Почему другие виды теплопередачи невозможны?
11. В какой цвет следует окрашивать холодильник?
12. Почему в городе снег тает быстрее, чем за городом?
13. Наблюдения показывают, что в высокогорных районах живут насекомые с темными крыльями. Почему?

Ручкина Н.

(«ХиЖ», 2012, №2)

Что за продукт мороженое? Мороженое — это десерт, изготовленный из молочных продуктов (сливки, молоко, масло) с добавлением сахара, яиц и наполнителей: фруктов, варенья, печенья, орехов или шоколада. Однако таким состав мороженого стал лишь в XVIII веке, а до того этим именем называли замороженные фруктовые соки с сахаром, фруктами и орехами.

Мороженому не менее пяти тысяч лет. В Китае, на Востоке и на юге Европы его ели для прохлаждения, и было оно дорого, поскольку лед приходилось возить издалека; в Рим, например, его доставляли с альпийских ледников. А в наших краях, где снега больше, чем фруктов, мороженое было сезонным зимним блюдом, причем молочным. Мелко наструганным замороженным молоком угощались еще жители Киевской Руси. Во многих российских деревнях на Масленицу готовили смесь из замороженного творога, сметаны, изюма и сахара, да и при дворе такое лакомство очень любили.

И по сей день мороженое разделяют на две большие категории: шербеты (сорбеты), которые состоят только из воды, сахара, фруктов или какого-то другого наполнителя, например алкогольных напитков, и собственно мороженое — молочный продукт. Его подразделяют на молочное мороженое, содержащее 3—8% жира и около 20% сахара, сливочное (около 10% жира и 15% сахара) и пломбир — самое жирное и калорийное сливочное мороженое, в состав которого входит не менее 15%, а лучше 18—20% жира и 14% сахара. Название оно получило от французского городка Пломбьер, где его начали делать в XIX веке. Насчет йогуртового мороженого мнения специалистов расходятся: кто-то считает его разновидностью молочного мороженого, а кто-то — замороженным йогуртом.

А как делают мороженое? В промышленных условиях технология производства мороженого состоит из трех основных этапов: приготовления смеси, фризерования, расфасовывания и закаливания.

Все ингредиенты мороженого смешивают при температуре около 60° и под давлением. Перемешивать надо очень тщательно, иначе в готовом продукте на зубах будет хрустеть лед — компоненты мороженого содержат 55—64% воды. Полученную эмульсию фризеруют, то есть охлаждают примерно до двух граду- сов и при этом взбивают, насыщая воздухом. Без воздушных пузырьков мороженое было бы слишком плотным. Оптимальное содержание воздуха в мороженом составляет 3—15%. Взбитую охлажденную массу фасуют и закаляют (домораживают) при температуре -25—37°С. Это необходимо для того, чтобы вся вода, содержащаяся в продукте, превратилась в лед и чтобы не происходило потерь воздуха после фризерования. Температура мороженого после закаливания не должна быть выше -12°С. Напоследок мороженое 24—36 часов выдерживают в закалочных камерах или закладывают на хранение.

Чтобы замороженная эмульсия, насыщенная воздухом, дольше хранилась, не опадая, не промерзая и не расслаиваясь, в мороженое в процессе приготовления добавляют стабилизаторы и эмульгаторы. Стабилизаторы, в том числе агар-агар, агароид (полисахарид, получаемый из черноморских водорослей рода Phyllophora), альгинат натрия, казеинат натрия, пектины, картофельный или кукурузный крахмал, связывают часть воды и препятствуют разрастанию кристаллов льда, в их присутствии мороженое легче взбивается, лучше сохраняет структуру и медленнее тает. Эмульгаторы, в основном липиды, обеспечивают стойкость эмульсии. Благодаря им мороженое даже при таянии остается пышным.

Как определить качество мороженого? Одна из главных проблем при изготовлении мороженого — заморозка. Когда во второй половине ХХ столетия появились дешевые холодильные машины, мороженое немедленно превратилось из дорогого лакомства в общедоступный продукт, который пользовался огромным спросом, и это вызвало у производителей желание снизить его себестоимость.

Самый простой способ — добавить в мороженое поменьше сливок и побольше стабилизаторов и хорошенько насытить продукт воздухом; иногда он занимает более половины конечного объема. Мороженое получается менее жирным и воздушным в буквальном смысле этого слова, что не так уж и плохо для любителей низкокалорийных продуктов, разумеется, если платить приходится за вес, а не за объем.

Еще одна популярная рационализация — замена животных жиров на растительные. Чаще всего производители используют кокосовое масло, полезное и приятное на вкус. Оно застывает при температуре около 23°С. Продукт получается вполне доброкачественный, но мороженым его нельзя назвать по определению — основу мороженого составляют компоненты животного происхождения, и масло в нем может быть только сливочным. А то еще придумали заменять настоящее молоко соевым! Если мороженое белое как бумага, значит, без сои не обошлось. Настоящее мороженое белоснежным не бывает, но для сокрытия бледности существуют пищевые красители. В общем, внимательно читайте этикетку. И обратите внимание на стабилизаторы — лучше, когда они натуральные: агар-агар или желатин. Что же касается шоколада, то в шоколадном мороженом его должно быть не менее 6% (или 2,5% какао).

Настоящее мороженое тает медленно, сохраняя при этом пышность; если оно глазированное, то глазурь тает вместе с мороженым, а не отваливается от него.

Кто придумал эскимо? Для многих эскимо — мороженое на палочке. Однако вначале так называли сливочный брикет, покрытый шоколадной глазурью. Существуют по крайней мере две версии происхождения эскимо. Рассказывают, что рецепт глазированного мороженого придумал Шарль Жерве, один из основателей французской сыродельной компании «Жерве». Это мороженое в 1922 году продавали в парижском кинотеатре, где шел документальный фильм об эскимосах «Нанук с Севера». С легкой руки зрителей новый сорт мороженого стали называть «эскимо». Почему преуспевающий сыровар обратил внимание на мороженое, история умалчивает. Не исключено, что он позаимствовал изобретение у американца датского происхождения Христиана Кента Нельсона. Нельсон был учителем и владельцем кондитерского магазина, следовательно, хорошо разбирался в детской психологии. Идея покрыть мороженое шоколадной глазурью пришла ему в голову, когда он наблюдал за юным посетителем магазина, который никак не мог решить, чего ему больше хочется: мороженого или шоколадки. В 1921 году Нельсон запатентовал свое изобретение вместе с производителем шоколада Расселом Стовером. Новый сорт назывался eskimo pie — эскимосский пирожок. А палочку в этот пирожок стали втыкать лишь в 1934 году.

Что такое куветюр? Шоколадная глазурь не только придает мороженому новый вкус, но и увеличивает срок его хранения, защищая поверхность. Натуральная глазурь, в состав которой входит тертое какао и какао-масло, называется куветюр. Однако масло какао стоит дорого, и его частично или полностью заменяют другими маслами (пальмовым, соевым, рапсовым). Такая глазурь называется шоколадной. А бывает еще молочно-шоколадная, с пониженным содержанием какао и с добавлением сухого молока, и ореховая — из тертых орехов.

Из чего делают крем-брюле? «Крем-брюле» переводится с французского как «обожженные сливки». Это холодный десерт из заварного крема с карамельной корочкой. Крем запекают, чтобы он затвердел, а затем либо обливают жженым сахаром, либо поджигают его непосредственно на поверхности десерта. А мороженое крем-брюле — сливочное с карамелью или карамельным вкусом. Домашние рецепты его приготовления часто включают вареную сгущенку.

Чем полезно мороженое? Перед нами порция мороженого — холодного, жирного, сладкого и калорийного: в 100 г продукта от 200 до 400 калорий. Полезно ли оно? Да!

Прежде всего, мороженое содержит витамины A, B, D, E, P и минеральные вещества, в состав которых входят магний, калий, фосфор, железо, натрий. Одна порция мороженого обеспечивает 20—30% ежедневной нормы кальция, который не только укрепляет кости, но и стимулирует быстрое сжигание жира. Да-да, мороженое нам, оказывается, худеть помогает.

Люди толстеют потому, что едят слишком много, в том числе часто перекусывают между трапезами: то конфеткой себя побалуют, то баночкой сладкой газировки. Порция газировки содержит столько же калорий, сколько стаканчик мороженого, но не заглушает чувства голода, и человек продолжает есть. А мороженое — легко усваиваемый и питательный продукт — насыщает, после него уже не возникает желания подкрепиться. Так что, перекусывая мороженым, человек защищается от переедания. Разумеется, надо следить за калорийностью порции. Диетологи советуют выбирать сливочное мороженое, оно более сытное, чем молочное, и все же не такое калорийное, как пломбир. Шоколада лучше избегать: пусть продукт будет с натуральными фруктами или орехами или вовсе без добавок.

Мороженое — источник незаменимой аминокислоты L-триптофана, которая участвует в синтезе мелатонина и серотонина — гормонов, регулирующих настроение и стрессовые реакции. Мороженое, содержащее L-триптофан, успокаивает нервную систему и стимулирует иммунитет.

Ларингологи советуют закалять мороженым горло — это как обливание холодной водой, только его надо облизывать, а не откусывать кусками. Слизистая оболочка закаленного горла будет устойчива к действию болезнетворных микробов.

Мороженое не показано людям с больной печенью и сахарным диабетом, остальные могут есть его ежедневно с удовольствием и большой пользой для себя. В разумных количествах, естественно.