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  • 1 # 星辰大海路上的種花家

    如果冰比水重,我們的世界會發生什麼變化?

    在本宇宙的地球上,冰的密度是比水低的,所以南北極到處都是冰山,而高緯度地區的湖泊都會因此結冰成為可以通行的冰原,比如貝加爾湖的冬季就是一望無際的冰原!假如水的特性改變一點點:冰比水重,那麼地球上會發生什麼有趣現象呢?

    如果冰比水重,地球上變成什麼樣?

    正常情況下,冰的密度比水高,所以在海面和湖面結冰後,阻止了水面熱量向大氣層散失,保持了冰下流動的湖水和海水,仍然可以維持生命的正常生存,因此冰比水輕這一點非常重要!

    假如冰比水重,那麼我們會遭遇一個現象,海水或者湖水結冰後就會往下沉,但底層湖水的溫度要比表層高,這些冰在下沉過程中又會重新融化吸收大量的熱,而表層水體不斷結冰下沉,因此會導致水體熱量不斷散失!這會導致兩個結果:

    其一是水體龐大,熱量散失後仍然不足以讓其結冰,但上下層海水溫度都很低,比如都接近零度,在這個溫度下魚類的生長几乎就停止了,而且在夏季高溫季節淺層海水的底層仍然保持極低的溫度,除非洋流攪動,否則下層魚類很難成長。

    其二則是水體不夠龐大,熱量散失完畢,海洋從底部開始到頂部完全結冰,就是俗稱的“連底凍”,除了極少數生物能從冰凍後生還以外,其它所有魚類統統在這次浩劫中壯烈了!

    被凍住的魚

    因此延伸出來的一個推論就是,地球將會進入冰河期,因為海洋將從底部開始結冰一直到表層!

    如果冰比水重,地球真的會進入冰河期嗎?

    這是大部分朋友的推論,但事實上可能會相反,因為現實情況是冰比水輕,所以它是浮在水面上的,因此兩極的冰蓋大量反射Sunny(冰面的反射率接近80%,雪地表面反射率超過30%),它將導致地球的溫度更低!

    當冰比水重後,結冰都會沉入水中,但其實水面的反射率要比冰面低得多,不過水麵反射率是會隨著太陽高度角變化的,太陽高度角為h,那麼隨高度角變化反射率如下:

    h>60°時,平靜水面反射率為2%, h=30°為6%, h=10°為35%, h=5°為58%, h=2°為79.8%, h=1°為89.2%。

    絕大部分時候時低於冰面反射率的,因此結冰沉入水下後,地球獲得的總熱量反而時上升的,因此各位預想中的冰河世紀可能不會那麼快出現,因為地球獲得總熱量時增加的!但兩極極夜時於反射率無關,這個時候麻煩才會來到!

    兩極結冰,沉入水底,再融化,表層則再結冰,再下沉......一直到上下層海水接近平衡,消除溫差,最後可能會上下層水體同時結冰!到第二年夏季來臨時,融化則比上層浮冰更難!但融化也無濟於事,因為整個生態就全部掛了!

    海洋生態完蛋,那麼兩極的陸地生態同樣完蛋,北極熊等生物一個季節就消失了,比如以北極苔原為依託的候鳥於其它遷徙的鳥類都完了,北極苔原水體也連底凍了,所以苔原生態也消失大部分了。

    另一個可能是不結冰,但第一年不結冰冰不代表第二年也不結冰,因為第一年底層海水的溫度已經下降到了危險境地,因為這種結冰方式下水體熱量散發非常嚴重,因此第二年接力棒繼續結冰,最終從上到下徹底結冰!

    而兩極這種規模會慢慢擴張,最終地球會非常緩慢的走向全球冰川期,而且整個冰川期可能就不可逆了,除非因為海洋全部結冰造成板塊運動沒有擴張空間,最終導致地球超級火山爆發,然後海洋岩漿熱量的作用下解凍融化,但這並不能堅持太久,最終的走向仍然是冰凍地球,只是整個時間會比各位想象得要久遠得多!

    水為什麼具有這種特性?

    熱脹冷縮是大部分物質的特性,但水不是這樣,結冰了反而會膨脹!這個特性的關鍵是氫鍵,水分子有一個氧原子和氫原子透過共價鍵結合在一起,一個氧原子和兩個氫原子分享電子後形成104.5度角的水分子,在整個結構中,水分子中的氫原子已經和氧原子共享電子,整個半裸的氫原子繼續可以和其它氧原子弧對電子吸引,繼續形成氫鍵,變成一個手拉手的結構!

    液體時水分子是流動的,相遇則成鍵,離開又可以和新的分子形成氫鍵,但結冰以後這些氫鍵生成了固定正四面體結構,但它的空間利用率很低,大約只有34%,因此冰的密度比水要小一些,大約只有92%!

    生命是幸運的,宇宙誕生時就設定了這個特性,使得水在結冰後體積比水要輕,它浮在了水面上,阻止了水的溫度繼續下降!

  • 2 # 無限奇異果

    如果冰比水重,結成的冰會不斷沉入水底,冬天會導致溫寒帶自然界都是冰雪世界,大量的水生物死亡。

    對生態環境的影響將是致命的,能夠存活下來的物種必定跟現有生物大相徑庭。

  • 3 # 使用者思緒87

    如果冰比水重,嚴重汙染!如果天空中的水蒸汽,能溶入汙染物,人類將會有滅頂之災!話說回來,分子量大的如二氧化氮,…也升不了空。

  • 4 # WangjinZhi

    謝謝,應該先知道水在自然界裡起到的作用。1,對人體的好處,水占人體體重的70%,對人體內各種物質的運輸和吸收等都有很重要的作用。2對氣候的好處,水可以調節氣候,如果沒有水,地球上的氣候或許就不適宜人類生存了。3,對工業的好處,如果沒有水,各種建築工作都無法進行。所以說水的作用影響著大自然的一切。如果水的比重小了,對大自然的是huei滅性的災難。

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