Dissertativas 1 - 2ª Fase - 2º Dia - Fuvest 2024

Um estudo recente feito por pesquisadores do ${\mathrm{Caltech}}^{\left(1\right)}$ mostrou que, desde o início do século XXI, o volume de gelo acumulado no oceano Ártico durante o inverno diminuiu em cerca de $6000 {\mathrm{km}}^3$, redução em grande parte impulsionada pela mudança na espessura do gelo, passando de um padrão denominado “plurianual” para outro padrão conhecido como “gelo marinho sazonal”. 
Segundo os autores do estudo, o gelo mais antigo e plurianual tende a ser mais espesso e, portanto, seu derretimento é mais demorado. À medida que esse “reservatório” de gelo “antigo” marinho do Ártico se esgota e o gelo sazonal passa a predominar, espera-se que a espessura e o volume globais do gelo marinho do Ártico diminuam.

a) Estime, em kg, o acréscimo na massa de água no oceano devido ao degelo no Ártico desde o início do século XXI. 
b) Sabendo que a área do oceano Ártico é de aproximadamente $1,5\times {10}^7 {\mathrm{km}}^2$, se todo esse gelo perdido formasse uma camada sobre a superfície desse oceano, qual seria a espessura dessa camada? 
c) Estime a mínima quantidade de energia (em joules) para derreter completamente uma tonelada de gelo inicialmente a uma temperatura de -20ºC.

$$\begin{gathered} \boxed{\mathrm{Note} \mathrm{e} \mathrm{adote}: \\ \mathrm{Propriedades} \mathrm{do} \mathrm{gelo} (\mathrm{plurianual} \mathrm{ou} \mathrm{sazonal}): \\ \mathrm{Densidade} = 0,92 \mathrm{g}/{\mathrm{cm}}^3 \\ \mathrm{Calor} \mathrm{específico} = 2\times {10}^3 \mathrm{J}/\mathrm{kg}.°\mathrm{C} \\ \mathrm{Calor} \mathrm{latente} \mathrm{de} \mathrm{fusão} = 3\times {10}^5 \mathrm{J}/\mathrm{kg} } \end{gathered}$$

${}^{\left(1\right)}$Sahra Kacimi et al, “Arctic snow depth, ice 3/4 thickness and volume from ICESat‐2 and CryoSat‐2: 2018‐2021”, Geophysical Research Letters (2022). DOI: 10.1029/2021GL097448