关键概念
水
冰
海洋
海平面
气候变化
介绍
你有没有注意到，如果你把冰块放在厨房台面上，过一会儿再回来看，会发现一滩水？自然界中的冰也是如此——如果温度足够高，冰就会融化。在这个活动中，你将探索北极或南极的冰融化时，海平面会发生什么变化。两极的冰融化是否都会导致世界海洋海平面上升？对于居住在世界沿海地区的数百万人来说，这是一个尤其重要的问题。
背景
如果你去过海滩，你可能已经注意到，在一天中的某些时候，海浪比其他时候来得更远——这是由于每日潮汐，主要由月球的引力（以及太阳的一些辅助）引起。潮汐是海洋表面正常的每日上升和下降。
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然而，科学家们担心的是海洋表面的另一种上升——不是由于月球的引力，而是由于地球气候的变化。几十年来，全球许多地区的气温一直在升高。人们认为，这种变暖主要是由人类的活动引起的，例如燃烧汽油来驾驶汽车，燃烧煤炭来发电，燃烧石油或天然气来为房屋供暖，或砍伐森林来为种植农作物腾出空间。所有这些燃烧都会产生捕获太阳热量的气体。随着产生更多气体，地球大气层中捕获的热量也更多，地球空气和海洋的平均温度升高。全球气候变暖的一个担忧是，随着平均温度升高，南北极冰的融化量将增加，这可能会导致海平面上升。然而，两极略有不同；北极地区——北冰洋——仅仅是一大片覆盖着下方海洋的冰层，而南极——南极洲——实际上是一个被冰覆盖的大陆，冰层也部分延伸到周围的水域中。
材料
• 量杯
• 永久性记号笔
• 两个透明塑料容器，大约两又四分之一杯大小，例如比品脱稍大的外卖容器（注意：如果两个容器大小相同，可以使用较小或较大的容器，但您需要按比例放大或缩小添加到容器中的粘土量。此外，您将用永久性记号笔在透明塑料容器上做标记，因此请确保它们是您不介意标记的容器。）
• 培乐多彩泥或模型粘土
• 黄油刀
• 自来水
• 冰块
准备
• 如果您使用的容器不是两又四分之一杯大小，请按比例放大或缩小下一步中使用的粘土量。
• 将一杯培乐多彩泥或模型粘土放入其中一个透明塑料容器中。这个容器将是南极的模型，土堆代表南极洲大陆。如有必要，使用黄油刀刮量杯的侧面。
• 在粘土的侧面和容器壁之间留出一些空间，以便稍后可以加水。
• 将粘土顶部弄平并水平。
步骤
• 取第二个空的透明塑料容器，装入约三分之一到一半的自来水。水代表海洋。
• 在容器中加入两个冰块，并立即用永久性记号笔在容器侧面标记水位。这个容器是北极的模型，冰块代表漂浮的北极冰盖。你认为当冰块融化时会发生什么？
• 取出第一个装有培乐多彩泥或模型粘土的塑料容器，并在粘土的侧面周围加入约四分之一杯水，使水位上升到粘土的三分之一到一半的高度。水代表海洋。
• 将两个冰块放在粘土顶部，轻轻地将它们压入粘土中。立即用永久性记号笔在容器侧面标记水位。在这个南极模型中，冰块代表南极洲的南极冰盖。你认为当冰块融化时会发生什么？
• 将模型中的冰块放在不会被打扰的地方融化。密切关注南极模型中的冰块，确保它们在粘土上保持平衡，并且所有融化的冰块的水都能从粘土上流走。
• 一旦冰块完全融化，再次检查每个容器中的水位。任何容器中的水位都上升了吗？如果上升了，你认为这是为什么，你认为这对现实世界中海平面的变化意味着什么？
• 额外内容：将此活动重复两次。你每次都得到相同的结果吗？
• 额外内容：使用剩余的粘土，创建一个不同的南极冰模型，其中两个冰块放置在粘土大陆上以代表冰盖，一个冰块放置在水中以代表环绕并附着在南极洲大陆上的漂浮冰架。做这个新活动的結果告诉你什么？
观察和结果
冰块融化后，北极模型中的水位是否保持不变，而南极模型中的水位升高了？
北极的冰以漂浮的极地冰盖的形式存在，而南极的冰主要以南极洲大陆顶部的冰盖形式存在。当漂浮的冰融化到水中时，冰的固体体积在变成液体时会被相同量排出，因此北极模型中的水位在冰块融化时应该不会增加太多。然而，当陆地（如南极洲或格陵兰岛）上的冰盖融化并流入“海洋”时，这确实会导致水位升高。这就是您应该在南极模型中观察到的情况，水位增加了约一厘米（0.4 英寸），具体取决于粘土地形和冰块的形状。据估计，如果两极的所有冰都融化，海平面将至少升高 60 米（200 英尺），这是由于覆盖南极洲（以及格陵兰岛及其周围地区）的冰融化造成的，尽管南极洲的冰被认为不会像北极冰盖那样很快融化。
世界各地的许多人都喜欢住在海边，但即使海平面略微上升也会导致地势低洼且靠近水域的地区发生洪水。2007 年的一项研究报告称，大约有 6.34 亿人（约占世界人口的十分之一）居住在海拔低于 9 米（30 英尺）的地区，因此面临海平面上升的直接风险。
清理
让湿培乐多彩泥或模型粘土稍微晾干后再重新密封在存储容器中。
更多探索 研究：6.34 亿人面临海平面上升的风险，来自美国国家公共广播电台 Nell Greenfieldboyce
气候和全球变化，来自 Windows to the Universe
关于全球变暖…，来自加州大学圣塔芭芭拉分校，科学热线
极地难题：北极或南极的冰融化会导致海平面上升吗？，来自科学伙伴
此活动由 科学伙伴合作推出