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向冰川借点淡水

中科院物理所  · 公众号  · 物理  · 2025-05-10 15:06

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运输冰山的帆船

1977年,沙特阿拉伯等国家成立了一个旨在研究和实施从南极地区运输冰川到阿拉伯半岛沿海的公司——国际冰山运输公司。 该公司由沙特王子费萨尔赞助,法国提供技术支持,旨在解决阿拉伯地区严重的水资源短缺问题。尽管初期尝试在阿拉斯加地区拖曳一座小型冰山,但因技术问题和资金问题, 项目长期搁置
直到21世纪,人们也未曾放弃对冰川资源的利用。2015年南非开普敦遭遇罕见大旱,南非海上救援专家尼古拉斯斯隆也组织了包括冰川学家和工程师在内的团队组建了“南极冰项目”小组来 研究利用南极冰川来解决开普敦的严重缺水问题 。同文首阿尔谢希的计划一样,该计划也石沉大海,暂无音信。

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冰川运输的挑战

如前所述,人类为利用冰川资源做出了大量的尝试,然而冰川运输投入甚高而收效有限。以下我们简析冰川运输面临的挑战。

从南极冰山到中东的距离高达八千千米

首先,长距离的冰山运输面临着冰川融化的挑战。 影响冰山长距离运输过程中融化速率的因素,包括气温、船速、风速、洋流以及与赤道的距离等。由于越靠近赤道的地区平均气温越高,冰山在离开两极地区后会快速融化,实际能够运抵目的地的冰山远小于初始体积。经济学上有一个模型“冰山运输成本”(iceberg transport cost),描述的是 若商人想把x数量的某商品从甲地运输到乙地,从甲地装载的商品数量不能是x,而是tx (t > 1) ,因为在运输过程中,一个固定比例m = (t - 1) / t的商品会像漂流着的冰山一样逐渐“融化”。这一模型便是从冰山得到启发, 揭示了运输过程中的损耗对商品贸易的影响

适合拖运的板状冰山

其次,冰川的运输面临一些技术层面上的难题。例如, 常见的锥形冰山因其形状不规则,容易发生碰撞,而适合拖运的板状冰山又容易崩塌 。为此,阿尔谢希计划先在冰面周围建造一个金属“带”,然后再用船将冰块拖过海洋,他们还准备为这个金属带申请专利。

防止冰山崩塌的金属带

此外, 冰山运输的成本也不容小觑 。虽然理论上冰山运输的成本(0.06英镑/m³(约0.5元人民币))不比海水淡化(0.1英镑/m³(约0.85元人民币))要高,但实际上由于诸多原因,如冰山在运输和保存过程中的融化、技术的成熟度和规模化程度等, 实际上冰山运输的成本高于理论值 ,也难怪那些中东富豪的投资打了水漂。
最后,对冰川资源的利用还面临 伦理问题。 《南极条约》规定,南极是人类的共有财富,除了用于科学研究外,应尽可能避免对南极的开发。 在全球气候变化日益加剧的今天,冰川保护本就是一个引发争议的热点话题,对冰山淡水资源的利用,难免要受到舆论环境的质疑。






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