生活・身近な話題

コップの氷と海の氷

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ミニラ

話題

コップに氷を入れて、水をなみなみに注いで氷が溶けるのを待つ。
氷が溶けても、コップの水はあふれません。

じゃあ、なぜ海の氷が溶けると水位が上がるのですか?

ユーザーID:1101681954

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  • 南極の氷は大陸の上に乗っかってるのだよ

    北極の氷は全部とけても水位は上がらないよー。
    海に浮いてる氷だからね。

    溶けて水位がすげー上がる−大変だー大変だーつってんのは、
    「南極の氷」。
    南極の、「巨大な南極大陸の上に乗っかってる大量の氷」がとけたら水位が上がるのだよものすごく。
    浮いてる氷じゃないのだよ。

    ユーザーID:1075655015

  • 海の「中」の氷?。

    海の中にある氷が溶けるのでしたらコップの中の氷が溶けるのと同じで水位は変わらないのでは?。
    これが南極と言う「土地の上」の氷(陸氷)が溶けて海に流れれば水位は上がると思うのですが?。

    そう意味ではなくて?。何の話?。温暖化の話なのですよね?。

    ユーザーID:4982323965

  • 陸上の氷が溶けて海に流れ込むから

    >なぜ海の氷が溶けると水位が上がるのですか?

    今、海の上にプカプカ浮いている氷(流氷)が溶けても、トピ主さんご指摘の通り、海面上昇はほとんどありません。

    でも、島や大陸など、陸上の氷が温暖化で従来より多量に融けて、水や氷の形で海へ流れ出しています。

    (陸上にある)氷河は何百年も何千年もかけて少しずつ海に流れ出していますが、温暖化の影響で、氷河の融け方が速くなり、氷河自体の氷の量も減って、海にどんどん水や氷が流れ込んでいると聞きます。

    コップに氷を追加すると、コップの水面は上昇します。それと同じで、新しく氷が海に流れ込むと、その分海面が上昇します。

    また、南極は南極大陸という大陸の上に積もった雪が分厚い氷となり、陸上に大量の水が(氷の形で)保管されています。

    南極の氷が減って水や氷の形で海に流れ込むと、その分、海面は上昇します。

    海にプカプカ浮かんでいる氷が融けて海面が上昇するのではなく、陸上にある氷が、従来以上の速さで、新しい氷や水になって海に流れ込んでいるので、海面が上昇します。

    ユーザーID:6040370370

  • 陸地の氷が融けて海に流れ出すから

    南極大陸やグリーンランドには大量の氷があります。
    全て融けると約100mほど海水面が上昇するそうです。

    <参考>
    南極大陸
     面積:約14,000,000平方Km
     厚さ:平均 約2,400m
    だそうです。

    ユーザーID:6514421881

  • それは

    簡単に言えば、海の氷は水ではなく海水の上に浮かんでいるからです。

    液体に浮かぶ物はそれが押しのけている液体の体積分の重さの浮力を受けて
    います。ですから氷が水に浮かんでいる時の水面下の体積は、氷が溶けて
    水になった時の体積と同じです。つまり水面上の体積は水が氷になった
    時に膨張した分の体積です。このため氷が溶けても水面は変わりません。

    ところが海水は塩分が溶けているので、同じ体積でも水よりも重くなります。
    このため氷を浮かべると水に浮かべた時よりも水面下の体積は小さくなり、
    水面上の体積は大きくなります。

    つまり水が氷になった時に膨張した分の体積よりも多くの体積が水面上に
    あるという事なので、氷が溶けると水面は上昇します。

    ユーザーID:7520142349

  • そうですね

    主さんは科学が好きですか?
    今おいくつのトピ主さんなのでしょう?


    物質は温度が上昇すると膨張する性質があります。
    つまり体積が大きくなります。

    両極の氷が水に溶解するということは、地球上の温度(気温)が上昇したということになります。

    氷が溶解しただけでは、海水の水位に変化はありません。
    これは主さんが仰っているコップの水と同様です。

    ただ、地球の表面の7割は海で、そこに大量の海水があります。

    つまり、
    地球上の温度が上昇→海水温度が上昇→大量の海水の体積が増加→水位が上がる、
    のです。

    この説明で分かってくれたかな?

    ユーザーID:4259979183

  • うわっ、恐ろしくなる

    海水の温度膨張という指摘があるので計算してみました。

    水の摂氏20度に於ける体積膨張率:ケルビンあたり207×10^ー6
    海洋の平均深度:3688メートル

    海洋面積は一定なので体積膨張率が海面上昇率になります。

    な、何と、平均海水温が1ケルビン上昇するだけで海面は76センチメートル上昇!!

    実際には水はかなりの断熱材なので全海水が一様に温度上昇はあり得ませんが、それでも例えば表層40メートル足らずが3ケルビン上昇すると2センチメートル以上の上昇になる計算になります。

    これに陸地氷床の融解水が流れ込んで…。

    ユーザーID:6001867691

  • レスします

    浮かんでる氷は体積が大きくなって比重が軽くなって浮いてるだけ
    溶ければ体積と比重が同じになる(ただし0〜4度までは体積が小さくなります)
    それ以後は体積は大きく変わりません 何故か?体積増えた分は蒸発してるからです(蒸気の体積比は1700倍)

    温暖化で水位が上がると騒いでるのは陸の氷が溶けるからで水の中の話ではありません

    ユーザーID:8487385838

  • 水に浮かぶ氷じゃないから

    地球温暖化の海面上昇の事をいっているのであれば

    >氷が溶けても、コップの水はあふれません。

    じゃなくて、陸上の上の氷が解けるからです。

    南極大陸はごぞんじですか。
    その上に大量にある氷が解けると海面が上昇するんですよ。

    つまりコップの中の水に浮かべている氷ではなくそうですね、お皿の上に置いてある大量の氷が解けたら水が皿からあふれますよね。

    ちなみに地球上の氷の90%が南極大陸に、9%がグリーンランドにあります。

    ユーザーID:1556274408

  • 間違い

    >じゃあ、なぜ海の氷が溶けると水位が上がるのですか?
    間違い、上がらないよ。

    ユーザーID:9742599045

  • ??

    北極の氷は海に浮いてますが、南極は大陸なんだから海に浮いてませんよね?
    水を入れたコップに橋を渡すように板でも置いて、その上に氷を乗せたら?
    当然コップの水位は上がりますよ。

    南極の氷が溶けたら、当然水位は上がるでしょ。

    ユーザーID:7582892516

  • 海の氷の正体は、海水ではありませんからね・・。

     海水が凍った氷ならば変わりませんが、氷山などの海に浮かんでいる大きな氷の殆どは海水が凍ったものではありません。
     北海道に流れ着く流氷もそうですが、殆どは真水(多少は不純物が混じっていますが)が凍ったものですから、溶けても海水のような濃い塩水にはなりません。

     極圏で浮いている一年中溶けない厚い氷の多くは、陸地に降り積もって固まった雪が氷河のように海にずり落ちてきたものや、0℃未満の海面や浮いている氷の上に長〜い年数をかけて積もった雪が凍ったものです。溶けても海水とは比重が違います。溶けた水の体積は、氷として浮かんでいる時に浮力の元として押しのけた海水の体積よりも大きくなります。2〜3%の違いですが、地球規模で考えると無視はできません。


     もし温暖化についての話なら、他にも海面上昇の理由はありますよ。

     例えば南極大陸などの陸地の上に高〜く積もっている雪(氷)の融解・・ 言葉足らずなマスコミが極地の氷として海に浮かんでいる氷と区別せずに書くこともあります。
     また海水温の上昇による海水の膨張・・ 海の平均水深は3000m程度はある筈ですが、上の1000mの水が0.1% 膨張しただけで1mも水位が上がります。
     
     さてコップの話ですが、オイルの様に水とは比重が違う液体に氷を浮かべてみれば、面白い実験になると思いますよ。
     

     

    ユーザーID:8165163219

  • 海の中の氷だったら水位は上がらない

    皆さんの回答どおり、北極「海」の氷の場合は水位は上がらない、南極「大陸の上」の氷が解けて海に流れ込めば水位が上がります。

    氷の入ったコップが北極海、そのコップに新しい氷を入れる行為が南極大陸の氷が解けることと同じです。


    ただし、温暖化は実際のところ賛否あって、温暖化しているという人もいれば、氷河期に向かっている、水位が上がっているのではなく地盤沈下だ、いやいや地軸が傾いているからだという人もいますので、温暖化と海面上昇はイコールかどうかは、私個人は違うのではないかと思っています。

    ユーザーID:8352265393

  • それをやるなら

    コップになみなみの水を凍らせて、その上にアイスキューブ乗せて溶かさないと。

    ユーザーID:7632972085

  • レスします。

    氷山は陸の上にあるから、海に落ちるとあふれる。

    トピ主さんが言うのはコップに氷を入れ、飲み物を入れても溢れないとのこと

    逆をやってみて

    コップになみなみに飲み物を入れて、氷を入れてみる。そうすればどうなるか?
    それが氷山のと同じことになると思うが。

    ユーザーID:8849716076

  • それは単なる疑問ですかあ?

    北極の氷は海に浮いてる氷だから、コップの中の氷と同じで、それが溶けても海面上昇は起きません。

    南極大陸にある氷がいっせいに溶け出し海に流れ込めば、海面上昇は起こるが、NASAの気象学者チームによる研究発表によると、南極の氷は毎年増えているらしい。

    つまり南極の氷といのは、気温が高くなると、その周辺の海面の温度も上がり、水蒸気になって南極大陸に雪となって降り、それが積もって氷になるのです。

    ユーザーID:6592242313

  • 比重が異なります。

    真水の氷の比重は限りなく1に近いです。0.9999(?)位です。海水の氷の比重は約0.9位です。

    コップの中の氷は表面すれすれの位置に浮いています。溶ければ、水量は0.01%程度増えるでしょう。

    海の氷は90%程度が海水中に、10%程度が大気中に存在します。したがって、溶ければ、氷の容積の10%に相当する海水が増えます。水位が上昇します。

    現実には、両方とも水位は上昇しますが、目に見えるかどうかの違いです。

    ユーザーID:5020408240

  • 先ほど、"比重が異なる"とレスした者です。

    不注意にも、間違ったレスをしました。申し訳ありませんでした。

    ユーザーID:5401714407

  • 簡単に言えば

    水は液体より固体のほうが密度が小さいつまり体積が大きいので、氷が溶けてもコップの容量を超えることはありません。

    海も同じ。海にぷかぷか浮いている氷が解けても水位は上がりません。海と言う大きなコップの中に氷があるので同じです。

    ただ、海の水位が上がるというのは陸地(南極)の氷が解けて流れ込むからです。
    なみなみに水を入れたコップに、解けた氷(つまり水)を入れたらこぼれますよね。
    それと同じです。

    ユーザーID:4216441057

  • 接した情報の解釈が間違っているはず

    多分、温暖化問題の断面を切り取って理解したからでしょう。

    温暖化すると海面が上昇するということしか言っていないはずです。
    温暖化するとなぜ海面が上昇するかは皆さんが指摘済みなので割愛。

    温暖化しているという証拠として北極の氷の減少を挙げているに過ぎません。

    温暖化すると海面上昇する。
    温暖化している証拠として北極の氷が解けている。
    この二つの情報を、誤って「北極の氷が溶けると海面が上昇する」と解釈してしまったのです。
    ご自分で誤って解釈したのか、誤った解釈に触れてしまったのかは分かりません。
    しかし、理科で習ったこととは違うよねって思ったことは正解。
    その疑問を世間に問うたのも正解。
    しかし、情報元が間違った主張をしていると断じてしまうのは早計。
    元々、そんなことは言っておらす、誤認もしくは誤った伝達に触れてしまった可能性も考慮する必要がありますよね。

    そもそも海の氷が溶けると水位が上がるって誰が言っているのですか?って話です。

    亡き父が、私が誤った情報を仕入れてくると「誰から聞いた?」と怒り気味に問いただしたものです。
    自分で誤った解釈をしていれば、コンコンとそれを正してくれました。
    誤ったネタ元があると、ケシカランとプリプリ怒りながらも、元情報に触れることの重要性をコンコンと伝えてくれました。
    トピ主さん。
    誰からその情報を仕入れました?
    コンコン

    ユーザーID:6552991978

  • あら、懐かしい。

    昔々、学研が初めて学習漫画を出版したときの一冊に、『コロ助の科学質問箱』というのがありました。その中に同じような内容の質問があって、懐かしく思い出しました。いまネットで見たらまだあったけど、絵柄が違いますね。私は1970年代前半に読んだので、それから色々事実関係も変わったりして改定したのでしょう。

    それはともかく。

    海の氷とは流氷のことでしょうか。
    それなら溶けても海面は上がりません。
    海水面が上昇するのは陸上の氷が溶けた場合です。
    主に南極大陸を覆う数千mもの分厚い氷の層のことですね。
    また、ユーラシア大陸や北米大陸の極地地方にも陸上に氷層があるでしょう。
    それらが溶け出せば、海水面は上がります。

    ユーザーID:8651650921

  • ありがとうございました!

    自己紹介を書かなくてすみません。
    私は小学5年です。

    理科で氷が溶ける実験をしました。

    そのときはわーすごい!って思っただけですが
    それから何日かあとにテレビで温暖化の話で氷が溶けて水位が上がるとききました。

    だけどいやいやいやさんがいうように
    私が勝手に海に浮かんでいる氷が温暖化で溶けると
    思ってしまっただけみたいだった気がします。

    陸の上にある氷が溶けて海に流れ込んで水位があがるってことなんですね。
    誤解してました。
    あと、膨張?温度が上がって水が大きくなる?ってことも影響しているということですか?

    いろいろな原因があるようですごく勉強になりました。

    最初は家でお父さんに聞いたら少し笑っていて
    「自分で調べてごらん」と言われました。

    本当は調べた方がいいと思ってネットでいろいろ調べようとしました。
    でも検索が下手で調べたいことと違うことがいっぱい出てきて
    どうせなら聞いちゃおうと思いました。
    ちょっとズルだったかもです。

    いろいろわかってよかったです。
    ありがとうございました。

    ユーザーID:1101681954

  • がんばれ〜

    お母さんの代筆かな?

    大事な事って案外教科書に書いてあるよ。

    「膨張」の部分にちょっと疑問を残しているみたいですね?
    水の膨張は4年生の理科の教科書に載っているよ。
    5年生が4年生の教科書を読んでも別に恥ずかしくないからね。
    世間ではそれを復習と言って、記憶を強化するのに有効な勉強方法と言われています。
    習ったけどちょっと忘れちゃったんだね。
    習って1年ほどしかたっていないから、4年生の教科書を読みかえせば、すぐに思い出せるよ。

    がんばってリケジョ(男の子なら理系男子)になろう!

    ユーザーID:6552991978

  • 2回目です

    もう一度、具体的な数字を元に考えてみます。

    バケツの中に海水と同程度の濃度3.5%の食塩水が10000g入っていると
    考えます。つまり9650gの水に350gの食塩が溶けています。

    そこに1000gの氷を浮かべます。水が氷になると体積が約9%増えるので、
    体積は1000cm^3(立方センチメートル)の9%増しの1090cm^3とします。

    「浮力の原理」によれば、液体に浮かぶ物体はその物体が押しのけて
    いる液体の体積に等しい液体の重さの浮力を受けます。水面下の氷の
    体積をAcm^3とすれば、Acm^3の塩水の重さが1000gという事になります。

    この10000gの塩水は9650gの水に350gの食塩が溶けているのでその体積は
    9650cm^3です。ゆえにこの塩水1cm^3の重さは(10000÷9650)gで、
    Aを求めるとA=1000÷(10000÷9650)=965[cm^3]です。

    つまり水面下には965cm^3の氷+9650cm^3の塩水があります。そして
    氷が全て溶けると水面下に1000cm^3の水+9650cm^3の塩水が混在します。
    ゆえに、差分の35cm^3の分だけ水面は上昇します。

    ただし実際にはバケツ中の塩水が35cm^3増加しても水面上昇はわずか
    すぎて見えないでしょう。しかも塩水の1/10の重さの氷が溶けた時でも
    この程度しか変化しないのですから、海に浮かぶ氷の場合ははるかに
    小さな変化になります。ですから普通は「海水に浮かぶ氷が溶けても
    海面は上がらない」と考えます。

    しかし、私があえて「上昇する」という結果を示した理由は、問題を
    物理的にきちんと考える事、および結果をどう考えるかが重要な事を
    理解してほしかったからです。

    内容を理解できなくてもかまいません。これをきっかけに、トピ主様が
    もっと科学に興味を持ってくださると嬉しいです。

    ユーザーID:7520142349

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