«Этот процесс называют тепловым расширением – понятие, которое это традиционно было очень трудно продемонстрировать в обучающей лаборатории, потому что один литр воды расширится только на 0.2 мл за степень Цельсия», сказал доктор Хьюз от Науки QUT и Школы Технической Способности Химии, Физики и Машиностроения. «Этот новый эксперимент использует стеклянный мрамор, погруженный в мензурку воды с мрамором, приостановленным леской и скрепками от верхнего электронного баланса. «Вес мраморных увеличений как вода нагрет, потому что вода теряет плавучесть, когда это расширяется и ее уменьшения плотности».Принцип Архимеда описывает, как вес объекта, погруженного в воду, уменьшен суммой, равной весу перемещенной воды. Доктор Хьюз сказал, что этот закон плавучести означает, что плавучесть объекта изменяется, если плотность воды изменяется. Например, если бы судно должно было следовать от Арктики до тропиков, то это плавало бы ниже, потому что теплая вода менее плотная, чем холодная вода», сказал он. «Мы используем тот же самый эффект – кроме со стеклянным мрамором в намного меньшем масштабе. «Мои студенты физики первого года считают эксперимент довольно легким, потому что объем мрамора может быть измерен точно преподавателем перед экспериментом, и студенты могут прочитать все другие измерения, в которых они нуждаются непосредственно от цифровых инструментов и не будучи должен проявить большую заботу, чтобы измерить объем. «Конечно, эксперимент не надежный – есть несколько потенциальных источников ошибки, и студенты должны провести эксперимент тщательно, чтобы получить хорошие результаты.
Но то, что есть источники ошибки, обеспечивает прекрасный случай для обсуждения со студентами. «Что я действительно как приблизительно этот эксперимент – то, что это заставляет студентов сотрудничать с физикой изменения климата, потому что они могут использовать ключевые уравнения в эксперименте, чтобы оценить увеличение уровня моря для 2-процентного повышения глобальной средней температуры – 0.37 мм для каждой глубины метра морской воды».Доктор Хьюз сказал, что было две главных причины возрастающего уровня моря – тепловое расширение и таяние наземного льда. «Тепловое расширение ответственно за большую часть возрастающего уровня моря в течение прошлого века, но увеличивающееся количество возрастающих уровней в будущее произойдет из-за тающей Гренландии и Антарктических ледовых щитов, а также тающих ледников по всему миру, особенно Гималаи», сказал он.
Ученые ранее подтвердили, что средний уровень моря повысился на 200 мм и средняя океанская температура, увеличенная 0.85 oC между 1880 и 2010. «Интересно применить этот эксперимент к установленному увеличению 1880-2010», сказал он. «Одно из ключевых уравнений, используемых в этом эксперименте, подразумевает, что большая часть теплового расширения произошла в лучших 25 процентах океанов. «Хотя возрастающий уровень моря – глобальное явление и затронет все прибрежные города, некоторые места более уязвимы, чем другие. «Например, уровень моря на североамериканском Атлантическом побережье к северу от Мыса Хаттерас повышается в три – четыре раза быстрее, чем глобальное среднее число, которое было приписано сокращению силы Атлантического Меридионального Опрокидывающегося Тока».