「地学」期末レポート課題 B

計算の過程のおおすじをのべたうえで、答えを、数値と、(無次元量でないかぎり) 単位とを あわせた形でしめしてください。

単位換算に注意。計算過程では なるべく SI 基本単位にそろえ、 結果をしめす際に もとめられた単位 あるいは あつかう対象にふさわしい単位に換算するのがよい。


地球の氷の大部分は、南極氷床とグリーンランド氷床という巨大な氷河にある。

南極の氷に何が起きているか[読書メモ] の著者でもある 杉山 慎 さんが、つぎのウェブページで、グリーンランド氷床について解説している。

そのなかにあるつぎの記述を、ひとまず信頼して、それにもとづいて数量を計算してみよう。

グリーンランド氷床は氷の厚さが平均1,700m、その面積は日本国土の4.5倍に相当します。 このグリーンランド氷床が急激に氷を失っています。 グリーンランド氷床が2000年以降に毎年失っている氷は約 240 Gt (ギガトン:109トン)。 この量は日本全国で年間に使用される生活用水の約20倍に当たり、 海水面上昇に換算すると0.6mmに相当します。 現在世界で海水面が上昇していますが、その原因の約半分が氷河氷床の縮小による物です。 そして、世界中の氷河氷床における氷減少の約3分の1が、グリーンランド氷床で起きているのです。 [北極域研究 共同推進拠点 J-ARC Net「北極域の氷河と氷床」より、2022-01-27]

問い 1

日本の国土面積は、『理科年表 2022』の「地58」ページの「全国」の行から読みとって 有効数字2けたにすると、3.8 × 105 km2 [3.8 かける 10の5乗 平方キロメートル] である。 また、氷の密度は、約 0.9 g/cm3 である。 これと、上記引用文の情報にもとづけば、グリーンランド氷床の氷の質量はいくらか。 (単位は kg でしめしてほしい。上つき添え字をかくのがむずかしければ、 上の「[ ... ] 内のような表現をつかってほしい。)

問い 2

もし、引用文にしめされた西暦2000年以降の1年あたりの氷の質量の減少がつづいたら、 グリーンランド氷床の氷は、いまから何年後になくなるか。 ただし、ギガトンは10の9乗トン、1トンは 1000 kg である。 (この計算は、数量の予測としてはあやしいが、大きさの見当をつけるうえでは有用だろう。)

問い 3

引用文を信頼すれば、現在進行している世界の海水面上昇は、1年あたり何 mm か。

問い 4

グリーンランド氷床が全部なくなると、海水面は現在にくらべてどれだけ高くなるか。 ただし、海水の熱膨張、陸水流出、南極氷床や山岳氷河の融解などの要因はひとまず省略して考える。 問い 2 の結果と引用文の情報から推論することもできるが、 できれば問い 1 の結果と次の情報から計算してほしい。 世界の海洋の面積は、『理科年表 2022』の「地 5」ページから 読みとって有効数字2けたにすると、3.6 × 108 km2 [3.6 かける 10の8乗 平方キロメートル] (地球の表面積の 71 %) である。 海水の密度は、概算としては、純粋な液体の水と同じとしてよい。


2022-01-27
増田 耕一 (MASUDA Kooiti)
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