38. 全球海平面有上升速率增快的趨勢。海平面上升與極地冰塊融化有關。請問北極的海冰與南極的陸冰相較何者的融 化對海平面上升有較大影響?為什麼?
(A)北極海冰。因為海冰融化後直接、快速地進入海洋
(B)北極海冰。因為海冰密度比陸冰大,能快速沉入海底
(C)南極陸冰。因為北極海冰融化前在海水中即佔有體積
(D)南極陸冰。因為南極陸冰的體積比北極海冰大許多
統計: A(35), B(18), C(212), D(44), E(0) #2709036
詳解 (共 3 筆)
讓我們分析北極海冰和南極陸冰的融化對海平面上升的影響,並確定哪一個影響更大以及原因。
背景知識:
• 海平面上升:
◦ 海平面上升主要由兩大因素引起:
1 冰融化:極地冰蓋和冰川融化,增加海洋水量。
2 熱膨脹:全球暖化使海水溫度升高,體積膨脹。
◦ 題目聚焦於冰融化的影響。
• 北極海冰(Arctic Sea Ice):
◦ 北極海冰是漂浮在北冰洋上的浮冰。
◦ 這些冰已經在海水中,根據阿基米德原理,浮冰融化不會顯著改變海平面:
▪ 浮冰排開的水體質量等於其自身質量。
▪ 融化後,冰變成水,佔據的體積與其排開的水體體積幾乎相同(考慮密度差異,影響很小)。
◦ 北極海冰融化對海平面的直接影響很小,但間接影響氣候(如減少反照率,加劇暖化)。
• 南極陸冰(Antarctic Land Ice):
◦ 南極陸冰是指覆蓋在南極大陸上的冰蓋和冰川(如南極冰蓋)。
◦ 這些冰位於陸地上,融化後水流入海洋,直接增加海洋水量,導致海平面上升。
◦ 南極冰蓋儲存了全球約 60% 的淡水,體積巨大(約 2600 萬立方公里)。
• 冰的密度:
◦ 冰的密度約 0.917 g/cm³(浮冰和陸冰密度相近)。
◦ 海水密度約 1.025 g/cm³(略因鹽度、溫度變化)。
◦ 冰融化成水的密度約 1 g/cm³,略小於海水。
逐一檢視選項:
(A) 北極海冰。因為海冰融化後直接、快速地進入海洋
• 分析:
◦ 北極海冰已經漂浮在海洋上,融化後不會顯著增加海洋水量(因其排開的水體體積與融化後水的體積幾乎相等)。
◦ 「直接、快速進入海洋」不影響海平面,因為冰本就在水中。
• 結論:錯誤。
(B) 北極海冰。因為海冰密度比陸冰大,能快速沉入海底
• 分析:
◦ 海冰(浮冰)和陸冰的密度差異很小(均約 0.917 g/cm³),題目說「海冰密度比陸冰大」不正確。
◦ 冰融化後變成水(密度 1 g/cm³),不會「沉入海底」(海水密度 1.025 g/cm³,淡水會浮於海水表面)。
◦ 北極海冰融化對海平面影響小。
• 結論:錯誤。
(C) 南極陸冰。因為北極海冰融化前在海水中即佔有體積
• 分析:
◦ 北極海冰漂浮在海面上,融化前已排開等質量的海水(阿基米德原理)。
◦ 融化後,冰變成水,佔據的體積與排開的水體體積幾乎相等(忽略密度差影響),對海平面影響很小。
◦ 南極陸冰位於陸地上,融化後水流入海洋,直接增加水量,導致海平面上升。
◦ 這是正確的物理原理。
• 結論:正確。
(D) 南極陸冰。因為南極陸冰的體積比北極海冰大許多
• 分析:
◦ 南極陸冰體積約 2600 萬立方公里,儲存全球 60% 的淡水。
◦ 北極海冰體積約 1-2 萬立方公里(視季節變化),遠小於南極陸冰。
◦ 南極陸冰融化會釋放大量淡水,對海平面影響遠大於北極海冰。
◦ 這也是正確的,但未直接解釋物理原理(浮冰不影響海平面的核心原因)。
• 結論:正確,但不如 (C) 精確。
結論:
• 比較:
◦ 北極海冰融化對海平面影響很小(因浮冰已排開水體)。
◦ 南極陸冰融化直接增加海洋水量,對海平面上升影響大。
• 選項:
◦ (C) 更精確地解釋了物理原理(北極海冰融化不影響海平面的原因)。
◦ (D) 雖也正確,但僅強調體積差異,未觸及核心原理。
• 題目問「何者影響較大及為什麼」,(C) 更符合。
正確答案:(C) 南極陸冰。因為北極海冰融化前在海水中即佔有體積
補充:
• 海平面上升數據:
◦ 目前全球海平面上升速率約 3.7 mm/年(IPCC 2023 數據)。
◦ 南極和格陵蘭冰蓋融化貢獻約 50% 的海平面上升(熱膨脹貢獻約 30%)。
• 北極海冰的間接影響:
◦ 北極海冰融化減少地球反照率(albedo),冰面反射陽光減少,海洋吸收更多熱量,加劇暖化和冰融化。
• 南極陸冰潛在影響:
◦ 若南極冰蓋完全融化,海平面將上升約 58 公尺(USGS 估計)。
• 實際例子:
◦ 南極西部冰蓋(如 Thwaites 冰川,別名「末日冰川」)近年加速融化,對海平面上升影響顯著。