要多久才能融化所有的极地冰?

Question

答案这个问题假设如果所有极地冰等全部融化，海平面将上升66米。

这要花多长时间?

将难以置信的大量热能输送到两极并注入冰中，冰是一种很好的绝缘体，所以它融化得非常非常慢。我想，荷兰、伦敦和所有其他地方都将因为其他原因在它建成之前就早已不复存在。

我正在寻找一个最小的数量级，在这个数量级下，所有的冰都不可能融化得更快。大胆和疯狂的假设是受欢迎的，只要它们犯了错误，使冰融化的速度比现实更快——这样估计就永远是最小值。

Answer 1

这个问题需要一个没有实际应用的答案。因此，与其改进一些假设的计算，我将描述这个问题，并希望能够清楚地说明为一个时间框架提供一个真实答案的困难。

第一:“极地冰”南极洲位于极地，由厚达数公里的冰盖组成。除了较小的冰川和格陵兰岛之外，北极被海冰覆盖，格陵兰岛的极地位置与南极洲不同。人们必须记住，在海洋和大气中，南极的环流与地球上的其他地方是隔离的，这是北极所没有的情况。因此，极地冰这个术语是非常模糊的，应该避免使用。最好是直接谈论对象。

第二，像格陵兰岛和南极洲这样的冰盖并不是一个停滞不前的冰盖，它有自己的动力学，可以随着时间的推移而改变，这取决于强迫和强迫的变化。格陵兰岛主要以陆地为基础，但有出口冰川终止于海洋。尽管通过这些方式造成的质量损失有所增加，但格陵兰岛的质量增加和损失大部分是通过表面质量平衡(积雪积累减去消融，融化)实现的。南极洲是一个不同的野兽，因为南极洲东部主要是陆地，而南极洲西部在很大程度上位于海平面以下(有些地方低于几公里)的地面上。后一种情况更不稳定，因为冰可能会通过冰解解(冰山形成的损失)而解体，这一过程可能比表面融化快得多(目前在南极洲几乎没有表面融化)。所以南极洲的一部分比另一部分更不稳定。

现在，其他几个过程也在起作用。洋流在格陵兰岛的出口冰川和南极洲的海洋尽头边缘都产生了大量的海底融化。在某些地方，循环模型估计海底熔体崩解造成的损失是相等的。与此同时，几乎没有任何表面融化可言。因此，当崩解和海底熔体占主导地位时，计算表面熔体的质量损失显然是一个失败的原因。

最后，在这张仍然简化的图片中，冰盖对强迫变化的动态响应还没有得到很好的理解。这意味着我们不知道如何东南极洲确实不稳定。南极洲在短时间内完全消失似乎不太可能，至少需要10^3-10^4年的时间。格陵兰岛不是极地冰盖，它更敏感，因为它失去了质量，平均海拔也更低，经历了更多的融化。格陵兰岛似乎有一个不归路，在这个高度下，除非气候显著冷却，否则冰盖将无法恢复。冰融化的时间也很长。

尽管海平面上升看似缓慢，但沿海环境中的许多基础设施仅受到平均海平面变化的威胁，因此IPCC引用的66.1米并不是在一生中会发生的事情，但这并不意味着这些速率已经不是问题。

顺便说一句，回国后我会补充一些相关的参考资料，以防有人错过。

Answer 2

别高枕无忧，乌鸦点。

劳伦蒂德冰盖的最大范围比现在的南极冰盖还要大。冰原的大部分在2000年的两次脉冲中融化，被大约1000年长的新仙女木期分开。在第一次脉冲中，劳伦蒂德号损失了5400公里^3.冰梨年。在第二次脉冲中，它以更快的速度失去了冰，5600公里^3.冰梨年。

来源:戴克，A. S.(2004)，“以加拿大中部和北部为重点的北美冰川消退概述”第四纪冰川——范围和年代学，第二部分， J.埃勒斯和p. L.吉巴德，编，爱思唯尔。

你想要SWAG，那我就用5000公里^3.每年。南极冰盖融化只需要5000年的时间。劳伦蒂德冰原之所以能够迅速融化，是因为它有很大一部分位于南极圈之外。南极冰盖的情况并非如此，所以5000年很可能是一个过于激进的估计。

Answer 3

我们需要一些数字。

• 那里有多少冰?让我们来看看南极冰盖，无论发生什么，它都将是最后一个消失的冰盖。

  南极洲有2,650万立方公里的冰(参考）

  1cc = 1g

  1 km3 = 10 ** 15cc

  $2 \乘以10 ^{19}\，\mathrm{kg}$)

• 融化一个单位的冰需要多少热能?

  333美元\ \ mathrm{焦每千克}$。（http://www.ask.com/question/how-many-joules-of-heat-are-required-to-melt-40-kg-of-ice-at-0-degress-c）

  因此，我们需要$6 \乘以10^{24}\，\ mathm {J}$

  我估计这是每两分钟从太阳照射到整个地球的能量。然而，将这些能量从大气层顶部输送到冰盖将需要更长的时间。

• 冰是多么好的绝缘体?

  $ 2 \ \ mathrm {W /可}$ (http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_thermal_conductivities）

南极冰层厚度约为2美元。

让我们用1美元的冰等效绝缘体来代替它。在这种情况下，如果平均空气温度(目前-57℃)上升到$10\，^{\circ}\mathrm{C}$，那么能量到达毯子的底部(我假设温度已经上升到0摄氏度，压力已经下降到1个大气压)的速率…0.02美元\ \ mathrm {W / m ^ 2} $。

南极洲是14美元乘以10 ^{6}\，\mathrm{km}^2美元，所以我们能够以3美元乘以10 ^7\，\mathrm{W}美元提供能量

$$ frac{6 \ * 10^{24}}{3 \ * 10^ 7} = 2 \ * 10^{17}\，\mathrm{s} \约7 \ * 10^{9}\mathrm{years}$$

我想我们都可以放松了!