記事公開日:2019.7.24最終更新日:2020.9.8

氷が海水に浮く原理

 

こんにちは。神奈川・横浜の海水水槽専門レンタル・メンテナンスのマリブのウブカタです。

 

氷が海水に浮く原理!

 

ウブカタ
実は”蓋”の役割なんです!どうぞ~!

氷が海水に浮く原理

水の性質の1つとして、氷が水に浮くというものがあります。

 

つまり、単位体積あたりの質量(密度)は、氷(固体)の方が水(液体)よりも小さく(軽く)なります。

 

これは分子レベルで見たとき、氷の方が水より隙間が多いためです。

 

水分子は正四面体の中央と四隅に分子が配置される構造をしていますが、氷になった場合、その結晶構造においては六角形に分子が配置されます。

 

氷の六角形の分子の配置は隙間が多いです。

 

ところが、液体に戻るとこの隙間が小さくなるため、液体の水の方が個体の氷より密度が大きくなります。

 

氷が水に浮くという性質は、地球の気候において大きな意味を持っています。

 

何故ならば、海氷は大気と海の間の運動量や熱のやりとりを妨げる役割を持っているからです。

 

海氷ができる海では、海氷がない状態では一般に海の方が大気より温かく、熱が海から大気に逃げていきます。

 

このため、氷が張っていない海では気温はあまり下がりません。

 

しかし、氷が張ると氷が蓋の役割をして熱が逃げるのを妨げるため、気温が一気に下がります。

 

また海氷は海に比べ光をよく反射します。

 

その反射率をアルべドと言います。

 

海のアルべドは10%以下で太陽光をよく吸収しますが、海氷では40%~60%にもなります。

 

さらに氷の上に雪が積もると、アルべドは60%~90%にもなり太陽光線の大半が反射されてしまいます。

 

つまり、海氷は海にとって熱の放出や吸収を妨げる蓋の役割をしているのですが、元は氷が海に浮かぶという水の不思議な性質から来ているのです。

 

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まとめ

単位体積あたりの質量(密度)は、氷(固体)の方が水(液体)よりも小さく(軽く)なるため氷は海に浮くのだ!

 

ウブカタ
科学の授業みたくなってしまいました~(笑)これもアクアリウムを楽しむ要素でもありますよ~!面白い!

 

 

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