Geofysica - zeespiegelstijging

Eline Schapendonk stelde deze vraag op 09 maart 2023 om 12:39.

Beste,

op school zijn wij bezig met een project en ik kom maar niet uit deze vraag.

uitleg:
De uitwisseling van energie tussen zeewater en atmosfeer vindt eerst en vooral plaats in de menglaag. Pas heel langzaam wordt ook het diepere oceaanwater in en beneden de thermocliene opgewarmd als de atmosfeer, het landoppervlak en het zeewater aan de oppervlakte warmer worden door het versterkte broeikaseffect.

Laat met een berekende schatting zien hoe groot de zeespiegelstijging zal zijn als alleen de bovenste 500m van de oceanen 6 graden Celsius opwarmt.

Bijlagen:

Reacties

Theo de Klerk op 09 maart 2023 om 12:51
Hoeveel volume heeft de bovenste 500 m van het wateroppervlak?
Maak dan een schatting van de verhouding water/totale oppervlak van de aardbol en daaruit bepaal je de oppervlakte van het water.
Een laag van 500 m diep betekent een watervolume van dat oppervlak x 500 m hoogte.
Dan kun je de hoeveelheid (massa) water schatten.

Bij opwarming zetten stoffen uit. Hoeveel zet die massa water uit. Hoeveel zet de geschatte hoeveelheid water uit bij 6 graden verhoging?

Uitzetting gaat normaal alle kanten op, maar bij water kan het alleen "omhoog" want het oppervlak blijft in eerste benadering gelijk (we doen net alsof kusten loodrecht omhoog rijzen en niet langzaam als stranden omhoog komen) . Wat is het verschil tussen het "koude" en "warme" volume? Wat is dan het hoogteverschil?
Jaap op 09 maart 2023 om 13:49
Dag Eline,
De zeespiegelstijging vat ik op als de toename van de hoogte van de waterkolom die aanvankelijk 500 m hoog is. Het wateroppervlak op aarde is dan niet van belang.

De uitzetting van de waterkolom hangt af van de kubieke uitzettingscoëfficiënt γ.
Bij 20 ºC is dit γ=0,00021 per ºC (Binas).
Dat wil zeggen: de hoogte van een waterkolom van 1 m wordt 0,00021 m meer als de temperatuur 1 ºC stijgt. Hiermee kun je een ruwe berekening maken.

De uitzettingscoëfficiënt hangt echter af van de temperatuur en die varieert in de bovenste 500 m van de oceaan. Je kunt de zeespiegelstijging nauwkeuriger berekenen aan de hand van de dichtheid ρ van het water. De veranderlijke uitzettingscoëfficiënt γ is hierin meegerekend.
Kies in de 500 m een portie water met een massa m, een volume V, een temperatuur T en een dichtheid ρ. Dit water zit in een denkbeeldige kolom met een grondoppervlak A en een hoogte h. Het volume is V=h·A.
Er geldt ρ=m/V of m=ρ·V=ρ·h·A of m/A=ρ·h
Als de watertemperatuur stijgt, blijven de massa m en het grondoppervlak A even groot, zodat
m/A= constant=ρ·h
Na opwarmen, in toestand 2, is dit product even groot als vooraf, zodat ρ2·h21·h1
Hieruit volgt de nieuwe hoogte h2 na opwarmen en kun je de stijging berekenen.
De dichtheid van (zuiver) water bij verschillende temperaturen kun je vinden op
https://www.engineeringtoolbox.com/water-density-specific-weight-d_595.html
bij 'Online Water density Calculator'.
Je kunt de 500 m verdelen in lagen van bij voorbeeld 100 m hoog. Bereken voor elke laag apart de toename van de hoogte en tel de uitkomsten van de vijf lagen op.
Groet, Jaap

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Noortje heeft vier appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Noortje nu over?

Antwoord: (vul een getal in)