北極の氷が溶けても海水面が上がらない理由とは？

地球温暖化の影響で氷が溶けて、海水面が上昇すると聞いたことがあるかもしれません。でも一度立ち止まって考えてみましょう。「本当に北極の氷が溶けたら海水面が上昇するのでしょうか？」子どもに聞かれたら答えることができますか？

ということで今回の記事では『北極の氷と海水面の上昇』についてになります。この記事の続きをすぐに読んでしまう前に、自分の頭で一度考えてみてください(｀・ω・´)”この考えている時の脳のフル回転が脳にとっていいのです！

北極の氷が溶けても海水面は上がらない

答えから言ってしまうと、北極点付近の氷が溶けてもほとんど海水面は上昇しません。
北極点周辺は陸地がないため海の上に氷が浮かんでいる状態になります。この水の上に氷が浮かんでいる氷が溶けても水面が上昇しないことは、家庭でも確かめることができます。

コップに水を入れて、その上に氷を浮かべてみてください。その時にコップを水で満タンにするか、水面にペンなどで線を入れておくと氷が溶けた時に水面が上昇しているかわかりやすいはずです。実際にやってみてくださいね？きっと水面が上昇したり、コップから水が溢れることはありませんから。

なぜ氷は水の上に浮かぶのか？

そもそもな話で、なんで氷って水の上に浮かぶのでしょうか？例えば『鉄』は水の中に沈むはずです。石も沈むでしょう。
なにが言いたいかっていうと、『固体』のものは水に沈みやすいのです。「固体でもプラスチックの容器なんかは沈まないよ？」と思うかもしれません。その通りです。固体であっても水の中に沈まないものもあります。

沈む固体と沈まない固体、その違いはなにでしょうか？

この違いは『密度の差』です。「密度・・・？」と聞くと拒否反応が出てしまうかもしれませんし、中学生以降でないとわからないかもしれません。そういう人は「密度が高いってことは、ぎっしり詰まってる」と思っていてください。ケーキで例えるとしたら、チーズケーキなんかは密度が高めですし、スポンジケーキは密度が低めです。

んで、水に沈むか沈まないかは密度の差だと言いました。密度が水より高ければ沈むし、密度が水より低ければ浮くのです。実際、水の密度より氷の密度の方が低いので、氷は水の上に浮かぶんですね。

水が凍ると水面に出てくる

氷が水より密度が低いと言いました。密度が低いから水の上に浮かぶのです。
ということは・・・水が凍っていくと自動的に水の上に氷が浮かんできます。想像してもらえればわかると思います。冬の寒い朝、川の上に氷が張ってますよね？

アルキメデスの原理を用いて説明

科学的にアルキメデスの原理を用いて説明してみましょう。
水の密度を1.0g/cm³、氷の密度を0.9g/cm³とします。1cm³の氷をコップの水の上に浮かべると、氷の分だけ押しのけられます。どれくらい押しのけられるかというと、0.9g/cm³×1cm³なので、0.9g分の水が押しのけられ、つまり0.9cm³分の氷が水の中に沈み、水面の上に出ている氷は0.1cm³になります。

しかし、1cm³の氷が溶けたとしても氷の密度は0.9g/cm³なので、0.9gの水できて、これは押しのけられていた水の体積と同じになります。だから水に浮いている氷が溶けても水面の高さは変わらないのです。

ただ、実際は海水には塩分が含まれており、水よりも比重が大きくなっているので、海水は通常の水より浮力も大きいため、浮かんでいる氷も多く浮かんでいることになります。だから氷が溶けたときは水面はわずかながら上昇すると考えられますが、海水と水の比重の差は約3%なので、ほとんど影響を与えることはないでしょう。

南極の氷が溶けたら海水面は上がる

北極の氷は水の中に浮いているのですが、南極は『南極大陸』というくらいですから、大陸の上に氷があります。だから、陸地の上の氷が溶けて、それが海に流れていくと海水面は上昇してしまいます。

地球が温暖化すると北極や南極の氷は増える

地球温暖化が進むと、南極や北極の氷は増えます。

「え？温暖化が進むと氷って溶けるんじゃないの？」と、普通は思いますよね。じゃあ順を追って説明してみましょう。

1. 水は何度で凍りますか？⇨0度を下回ったら凍りますよね。
2. 南極や北極の温度は何度ですか？⇨だいたい-40度くらいです。
3. ということは地球が温暖かして1度や2度上がったとしても、北極や南極は-39度くらいですよね？じゃあそこで水は凍るでしょうか？凍らないでしょうか？

そうなんです。地球温暖化が進んで水が蒸発するほど北極や南極では氷が増えていくことになります。

「でも氷が溶けてシロクマが逃げてるところ見たよ」という人もいるでしょう。
では聞きます。北極の氷はもともと夏になれば半分くらい溶けるの知ってましたか？

地球温暖化の主要な原因は？

地球温暖化についてはよくわからないことが多いです。学校の授業を習った人ならば「二酸化炭素が原因だ！」と思うかもしれません。もちろん二酸化炭素も温室効果があるので、地球温暖化の原因の1つなのは確かです。でもそれだけではありません。

私が調べたところ、地球温暖化に最も大きな影響を与えるのは『太陽活動』です。太陽の活動は一定ではありません。だから太陽活動が活発なときは地球に届く太陽の光も多くなるので、地球は温暖化します。逆に太陽活動が低下すると地球は寒冷化します。

地球温暖化についてはまだまだ分かってないことが多く、ネットやメディアで言っていることもなにが正しいのかわかりません。だから是非とも自分の頭で考えて見てください。

氷と水の関係性について武田邦彦先生がわかりやすく説明しているので、参考にしてみてください。

まとめ

いかがだったでしょうか？今回の記事では『北極の氷と海水面の上昇』について書いてきました。地球温暖化についてはまだまだわからないことが多くありますが、北極の氷が溶けても海水面が上昇しないことはわかっています。ぜひ自分の頭で考えて、理解してみてくださいね。

本日も最後まで記事を読んでいただき、ありがとうございました。
この記事を読むことで、子どもたちに『科学』や『勉強』の興味を少しでも与えることができたらなと思います。