氷についての15の至福の事実

多くの点で、私たちが知っている地球上の生命は、氷に依存しています。世界の淡水供給の大部分を提供し、世界の海面が壊滅的な上昇をするのを防ぎ、過去と将来の気候に関する重要なデータを提供します。私たちの惑星とその外の氷について、さらに興味深い事実がいくつかあります。

1. 雪氷圏は、私たちが地球に氷を呼ぶものです。

後で、他の惑星の氷について話します。しかし、地球上の氷について話したいのであれば、それは雪氷圏であり、NOAA はそれを「地球システムの凍った水の部分」として分類しています。 Cryo はギリシャ語で「寒気」を意味する「kryos」に由来します。これには、あらゆる種類の凍った水だけでなく、永久凍土も含まれます。永久凍土とは、氷点下に長期間存在しているが、必ずしも水を含まない土壌です。

2. 水は通常、氷よりも密度が高いです。

氷と液体の水は同じものからできているかもしれませんが、それらの分子は、液体か固体かによって、異なる方法で配列します。液体の水では、分子は隙間を埋めて、氷の広がって規則正しい結晶構造よりも密に詰め込むことができます。これにより、氷は密度が低くなり、水に浮くことができます。少なくともそれは通常起こることです。重い水の氷 (通常の水素では陽子だけではなく、水素原子には陽子と中性子がある) は沈みます。これは、より重い水素原子のおかげで水分子自体が重くなり、水素同士がより強い結合を形成するためかもしれません。

3. ICE にはさまざまな名前があります。

海氷だけでも無数の種類があり、北極と南極の海氷には独自の語彙があります。ブラシュ、晶氷、ニラス、パンケーキ アイスは、両方に見られる品種の一部です。極の近くを航行している場合は、氷山と氷山、氷脚とハンモック、流氷と氷山を区別できるようにした方がよいでしょう。

しかし、覚えておくべきことがたくさんあると思うなら、アラスカのイヌピアクには 100 の氷の名前があります。もちろん、言語的にはそれほど単純ではありません。彼らの言語は抱合語であり、語根と語尾を組み合わせて無数の語を形成することを意味します。さらに、いくつかの単語は二重の役割を果たします。 aマップサ、 例えば、 これは、雪の張り出した棚であり、イヌピアクが見る限り、他の臓器を「張り出し」ている人間の脾臓でもあります。それにもかかわらず、これは、私たちが通常 1 つの用語で参照する物質にとっては非常に微妙です。

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4. 大気中の暖かい層と冷たい層を雪が通過すると、氷の嵐が発生します。

氷の嵐は致命的になる可能性があります。雪は大気の暖かい層に入り、溶けて雨の滴になり、冷たい空気層を通過します。雨のしずくは、この薄い冷たい層を通って落ちるので、再凍結する時間がありません。しかし、最終的に冷たい表面にぶつかると、彼らはすぐに氷に変わります。

その結果、特に厚く、厚い氷の被膜が形成され、歩道や道路がスケートリンクになり、運転や歩行が非常に危険になります。送電線や樹木に氷が厚くなると、その重みでケーブルが折れて枝が損傷し、広範囲にわたる停電につながり、樹木の枝が致命的な落下物に変わります。現在、科学者は、ニューハンプシャー州の研究森林区画で氷の嵐をシミュレートすることにより、これらの嵐が将来どのように、どこに襲いかかるかをモデル化しています。

5. ドライアイスは水でできていない.

それは、液体状態を経ずに、常温常圧で固体から気体に変化する凍った二酸化炭素です。ドライアイスは、華氏マイナス 109.3 度で凍るので、物を冷たく保つのに非常に役立ちます。そしてもちろん、これは不気味な劇場作品や幽霊屋敷の舞台設定にも最適です。

6. 現代の冷蔵への道を切り開いた氷。

食品保存のための氷の使用は、何千年もの間行われてきました。米国では、人々は食品の腐敗を防ぐために、缶詰、塩漬け、乾燥など、さまざまな方法に依存していました。しかし、最も効果的な方法は、氷の塊で食品を冷やすことでした。 1800 年代初頭、断熱製氷室や地下室で使用するために、馬が引く製氷機が凍った湖から厚い氷のブロックを引っ張ってきたため、産業としての氷の収穫が定着しました。 19 世紀後半までに、電気冷蔵庫の前身である家庭用のアイスボックスが一般的になりました。

氷は、個々の家庭に便利さを提供するだけではありません。それは、肉やその他の生鮮食品の大量生産と流通を進める上で重要であり、都市化やその他のさまざまな産業を支えていました。しかし、世紀の終わりまでに、汚染と下水の投棄により、多くの自然の氷が汚染されました。この問題は、現代の電気冷蔵庫につながる革新に拍車をかけました。 19には以前のバージョンがありましたが、^番目そして20歳前半^番目何世紀にもわたって、1927 年にリリースされた GE の Monitor-Top 冷蔵庫は、広範な商業的成功を収めた最初の製品でした。

7. グリーンランド氷床には、世界の氷河の 10 パーセントが含まれており、急速に溶けています。

それは南極氷床に次いで地球上で 2 番目に大きい氷の塊であり、海面を少なくとも 20 フィート上昇させるのに十分な水を含んでいます。 (もしあなたが疑問に思っているのであれば、地球上のすべての氷河と氷床が溶けた場合、世界の海面は 260 フィート以上上昇します。)

グリーンランド氷床の融解速度は驚くべき速さで加速している：今年初めに同誌に発表された研究によるとネイチャー クライメート チェンジ、氷床は今、気が遠くなるような 8000 トンあたり 8000 トンを失います。秒.科学者は、グリーンランドの氷床を研究して、気候変動にどのように反応するかをよりよく理解することを期待して、過去の行動を記録しています。

8. 氷山と氷河は白だけではありません。

白色光は虹色の色で構成されており、それぞれに異なる波長があります。氷山の上に雪が積もると、雪の中の気泡が圧縮され、気泡や小さな氷の結晶によって反射されるのではなく、より多くの光が氷に浸透します。ここで魔法が起こります: 赤や黄などのより長い色の波長は氷に吸収され、青や緑などのより短い波長の色は光を反射します。氷山や氷河が青緑色に見えるのはそのためです。

9. 地球上には多くの氷河期があった.

私たちは、氷河期をまるで 1 つだけであるかのように考えがちです。実際には、人間が現場に到着する前に他の多くの事件が発生し、それらは多くの場合、はるかに深刻でした。特定の時点で、地球全体が凍り付いた可能性があり、科学者は「スノーボール アース」と呼んでいます。一部の氷河期は、温室効果を変化させる方法で大気中の二酸化炭素と酸素濃度を変化させた、植物だけでなく単細胞生物と多細胞生物の両方の新しい生命体の進化によって引き起こされたと理論づける人もいます。ニュー・サイエンティスト地球の氷の歴史をわかりやすくまとめています。

地球は氷と温暖化の期間を循環し続けます。しかし、現在予測されている次世紀の温暖化率は、過去の温暖化期間よりも少なくとも 20 倍速く、人為的な気候変動が長期的にどのように自然のサイクルに影響を与えるかについて疑問を投げかけています。

10. 地球の淡水の 2/3 以上が氷河に蓄えられています。

氷河の融解は、氷河だけの問題ではありません。氷がすべて失われると、地球規模の水循環に影響を及ぼし、水の供給と水質、エネルギー生成、異常気象の発生に大きな影響を及ぼします。南米のアンデス地域やヒマラヤ山脈などでは、すでにこうした問題が感じられ始めています。

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11. 氷は地球にだけ存在するわけではありません。

私たちの太陽系には、水の構成要素である水素と酸素が豊富に含まれています。しかし、太陽との距離に応じて、太陽系の惑星ごとに水の量が異なります。木星や土星のように太陽から最も遠いものは、地球、水星、火星などの太陽に近いものよりもはるかに多くの水を持っています。

外側の太陽系のそれらの惑星には、いくつかの氷の衛星があります。最も興味深いものの 1 つは、厚さ数キロメートルの氷の層で覆われたエウロパです。その氷のような表面には、表面下の海の潮汐が原因である可能性が高い、亀裂や尾根の複雑なパターンが含まれています。エウロパの豊富な水は、生命を維持できる可能性があるかどうかを科学者たちに推測させてきました。

12. 氷の火山のようなものがあります。

土星の衛星の 1 つであるエンケラドスには、別の興味深い特徴があります。その南極地域には、マグマの代わりに氷を噴出するエキゾチックなタイプの間欠泉である「氷の火山」があります。これは、表面下の氷が加熱されて蒸気になり、氷の粒子として月の冷たい大気に噴出するときに発生します。

13. 火星の氷は、地球上で生命を維持するための鍵を握ることができた.

衛星は、火星の氷 (ドライアイスと凍った水の両方) を極地の氷冠、永久凍土、および一握りの氷河に蓄えていることを示しています。そして、赤い惑星の氷の埋蔵量は、それが生命を維持できるかどうかという長い間議論されてきた問題への手がかりを保持している可能性があります。

最近まで、現在の極低温と薄い大気により、水は液体の状態で存在できないと考えられていました。しかし 2015 年、NASA の科学者は、少なくとも時折、火星に汽水がまだ存在するという説得力のある証拠を報告しました。その水がどこから来ているのかは謎のままですが、1 つの説では、地下の氷が溶けていることに注目しています。その限られた量の水は、現在の惑星の状況下で生命を維持できますか?それは、火星への将来のミッションが引き続き探求するものです。

14. 氷床コアが地球の魅力的な歴史を語る。

氷河は、数十万年にわたる地球の状態に関する膨大な情報源です。気候学者は、氷河から採取した円筒形の氷のサンプルを掘削し、何千年もの間、雪の中に集められた塵、鉱物、灰、気泡、人造汚染物質を分析します。

このデータから、彼らは森林火災、火山活動、海氷の範囲、太陽の変動、大気循環などのさまざまな事柄の詳細を特定し、将来の気候条件を予測することができます。 National Ice Core Laboratory だけでも 70,000 以上の氷のサンプルがあり、長期間にわたる地球の写真をつなぎ合わせています。自分で探索してみませんか?古気候学の世界データ センターは、氷床コアのデータの素晴らしいアーカイブを維持しています。

15. 保存状態の良いミイラの一部は冷凍されていました。

アンデスからアルプスまで、凍った人間の遺体は、数百年、数千年前の人々の生活を垣間見ることができます。最もよく保存されているのは、500 年以上前にアルゼンチンの火山の極寒の頂上近くで、2 人の幼い子供と一緒に宗教的な供物として残された、La Doncella または乙女として知られるインカの 10 代の若者です。もう 1 つのかなり古い標本は、1991 年にオーストリアとイタリアの国境に近いアルプスで発見されたアイスマンのアイスマンです。