如果挪走海洋裡的所有船會怎麼樣?海平面會下降多少?


如果挪走海洋裡的所有船會怎麼樣?海平面會下降多少?的頭圖

如果挪走海洋裡的所有船會怎麼樣?海平面會下降多少?

烏鴉投石的故事大家都聽說過,當把石子投進裝有水的瓶子中時,瓶子中水的高度會上升直至溢出來。

當你趟進浴缸時,也會感覺到明顯的水位變化,兩千多年前,阿基米德的靈感就是這樣來的。

類似的,我們可以想到,在面積廣大的海洋上,行駛有數量巨多或大或小的船隻,它們一定也壓高了海洋水面,即海平面。

那如果將全世界的船隻都從海洋上挪走,海平面又會下降多少呢?在說這個問題之前,我們先來了解下海平面。

海洋並不一樣高

在我們的印像中,地球表面是一個巨大的連通器,按理說所有的海洋應該具有或趨向於具有相同的水位高度。

不過,事實是由於風、洋流、河流流量以及重力和溫度的變化,海洋並不能始終位於同一平面上。

也就是說,不同的海洋可能具有不同的水面高度,即便是同一水域東西海岸的水面高度也會有差異。

為了給地球確定一個基準平面,人們提出了“海平面”的概念,海平面就是指單一或多個海洋表面的平均高度。

我們所說的海拔便是以海平面為基礎測得的,海拔通常指在海平面之上,如果在海平面之下就稱作深度。

如何測量海平面

要測量海平面不是一件容易的事,在十九世紀,這一工作是用驗潮儀(或叫潮汐計)來完成的。

早期的驗潮儀比較簡陋,基本上都是大水管,裡面裝有一個浮標,浮標會隨水位的變化而上下擺動。

驗潮儀通常被固定在碼頭上,或者是混凝土防波堤以及其他一些堅固的結構上,以讓它長期穩定地記錄數據。

圖注:驗潮儀

每一個官方的驗潮儀都記錄著特定沿海地區的海平面,或者說,都記錄著海平面相對於儀器所在陸地的變化。

海洋總是飄忽不定的,即使驗潮儀在後來改進了許多,其所反映的海洋高度變化也仍存在較大誤差。

直到1992年,美國宇航局發射了海神衛星(T/P衛星),這是一種利用雷達從太空中測量海平面的衛星,它能以優於5厘米的精度測量海面高度。

迄今為止,海神衛星依舊是定軌精度和測高精度最高的衛星之一,其所收集到的數據表明,全球海平面在1993年至2017年間上升了7厘米。

圖注:海神衛星

挪去所有的船隻

了解完這些背景知識,我們回到一開始的問題,如果將海洋上的所有船隻都挪到陸地,海平面將會下降多少?

乍一看,這是個棘手的問題,不過,它其實並不難,只需要一些簡單的數學運算(體積)就可以解決。

大概來說,全球海軍共有10000多艘船隻,全球商船共有50000多艘,全世界的漁船約有460多萬隻,另外還有3000多萬艘休閒船。

所以,全世界一共有或大或小的船隻3500多萬艘,我們假設它們都在海洋上運行或海邊上停靠。

世界上最大的船隻是超級油輪諾克·耐維斯號(Seawise Giant),滿載情況下它的排水量是657019噸。

因為我們只是估算,所以不用精確到每一艘船的排水量,而是假設它們都是世界上最大的船隻。

如果3500萬艘船隻都跟諾克·耐維斯號一樣大的話,那麼它們的排水量就是3500×657019(萬噸),即2.3×10^13噸。

順便說一下,地球海洋中的所有水總重約為1.4×10^18噸,可見船隻排的水跟其相差5個數量級,結果預計很微小,不過我們接著算。

圖注:地球上的所有水

地球海洋的總面積約為3.619億平方千米,而2.3×10^13噸水換算成體積就是2.3×10^4立方千米。

假設所有船隻排水的水均勻分佈在地球海洋表面,那麼所有船隻能排出的水的高度就是用2.3×10^4立方千米除以3.619億平方千米。

結果是多少呢?大約是6.4×10^-5千米,也就是6.4厘米,好吧,這和1993年至2017上升的高度差不多。

然而,別忘了,這是將所有的船隻以世界上最大的排水量來計算的,幾乎所有船隻都和它沒得比,所以真正的結果肯定要更小,估計只有幾微米,這顯然是微不足道。

最後

挪走海洋中的船隻並不會對海平面的高度有多大影響,幾乎沒什麼影響,雖然許多船隻是很大很重,但海洋的面積實在太大了。

反過來說,就算是人為的再往海洋中投入更多更大的船隻,海平面也不見得會上升多少,它將被完全消化的掉。

但如你我所知,全球變暖導致的冰川融化卻可以做到這一點,當然,那是我們每個人都不想看到的事。