В полярном морском льду нашли источник тепла
Морской лед регулирует теплообмен между атмосферой и океаном в полярных регионах. Ключевую роль играет теплопроводность льда — это важный параметр в климатических моделях. Однако его сложно вычислить из-за особенной микроструктуры льда, его чувствительности к температуре, солености. В новой работе ученые применили ряд математических методов для расчета теплопроводности. В перспективе это поможет улучшить климатические модели и найдет применение в других областях.
Последние годы морской лед находится в центре внимания климатологов. Когда выяснилось, что среднегодовые температуры на планете растут, а в полярных регионах потепление идет быстрее, чем в других местах, то система «атмосфера — океанская вода — морской лед» приобрела особое значение. Для человечества жизненно важно понимать, как она работает.
Морской лед — это изолирующее покрытие океана, отделяющее его от атмосферы. Оно отражает солнечный свет и управляет теплообменом между воздухом и водой. Морской лед участвует в системе обратной связи: чем больше его площадь, тем больше солнечного излучения он отражает и тем ниже температура воздуха. В последние десятилетия площадь морского льда заметно сократилась, что привело к усилению парникового эффекта со всеми вытекающими последствиями.
«Морской лед покрывает примерно 15 процентов поверхности океана в холодные сезоны, во время максимумов. Это тонкий слой на границе атмосферы и океана, влияющий на теплообмен между ними», — пояснила Ноа Крайцман, старший преподаватель прикладной математики в Университет Маккуори (Австралия), руководитель работы, итоги которой опубликованы в журнале Proceedings of the Royal Society A.
По словам Крайцман, структура морского льда, особенно его высокая чувствительность к температуре и солености, такова, что измерить и смоделировать его свойства, включая теплопроводность, крайне сложно. Когда температура воздуха в океане опускается ниже минус 30 градусов Цельсия, температура морской воды все еще остается минус два градуса. Это создает большую разницу температур, подчеркнула исследовательница: вода начинает замерзать сверху вниз. Процесс идет быстро, соль вытесняется. Остается матрица чистого водного льда с включениями пузырьков воздуха и карманами очень соленого раствора — рассола.
Эти капли плотного рассола тяжелее, чем пресная океанская вода. В результате возникает конвекция внутри льда, появляются крупные поры, в которых циркулируют рассолы. Движение жидких рассолов внутри морского льда теоретически может усилить перенос тепла при повышении температур. Впервые это предположил Джо Тродал из Университета Виктории в Веллингтоне (Новая Зеландия), который экспериментально измерил теплопроводность природного морского льда в Антарктиде в полевой сезон в 1999 году. Теперь это доказали математически.
Ученые модернизировали уравнение переноса для пористого композитного материала с циркулирующими в нем рассолами, каковым выступает морской лед. Они показали, что конвективные потоки внутри льда могут повысить эффективную теплопроводность в два-три раза. Это касается нижней части слоя, более теплой и проницаемой. Зимой это нижние 10 сантиметров, летом процесс может затрагивать всю толщу. Авторы исследования намерены проверить свои результаты с помощью полевых данных и включить их в климатические модели.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина разработали синтетическое масло для газопоршневых двигателей, позволяющее снизить расход топливного метана на семь процентов. Продукт разработан в целях импортозамещения в сфере энергетики. Разработка открывает новые возможности распределенной энергетики на Крайнем Севере, Дальнем Востоке и других территориях без центральных сетей.
Процессы, сопровождающие жизнь черных дыр, интересуют не только теоретиков. Ученые уже знают, что энергия и частицы могут покидать черные дыры и теперь работают над способами эту энергию использовать.
До сих пор астрономы открывали атмосферы преимущественно у крупных экзопланет — горячих юпитеров, субнептунов и мини-нептунов. У потенциально пригодных для жизни миров, находящихся в зоне обитаемости, наличие газовой оболочки подтвердить не получалось. Теперь это удалось сделать команде американских ученых. Они получили первые убедительные свидетельства существования атмосферы у суперземли LHS 1140 b, расположенной приблизительно в 48 световых годах от Солнца. Открытие показало, что относительно небольшие экзопланеты возле красных карликов способны долгое время сохранять газовые оболочки, несмотря на активность своих звезд.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии