ネス湖の熱量から水温などを計算して対流のレベルを推測してみる

そして、ネス湖を題材に恕留樹（じょるじゅ）さんが役に立ちそうな資料を発見、
それを元にして独自計算して水温などをチェック。下の記事です。
吟味したりする時間の間に掲示板過去ログへいってしまうと勿体無いですから
先に転載しておきます。

理系以外の方は思いっきり頭が痛くなる方も居るかもしれません。
でも、こうやって色々なことをやってみてこそ学問が身に付いていると言えるのです。
（少々専門過ぎですけどネ）笑


ネス湖の水温勾配　恕留樹（じょるじゅ）さん

新しい記事「湖の対流水温など」を拝見して、
あるウェブページのことを思い出しました。
The Legend of Nessieという老舗ネッシーサイトに
Loch Ness Examinedというページがあり、次のような記述があります。

Because of the great amount of water in the loch a
thermocline lies at around 100 feet down in the loch.
The top 100 feet of water alters temperature depending
on the weather conditions but below the thermocline the
temperature never alters from 44 degrees Fahrenheit.
So as the surface water cools in winter and nears
freezing point it sinks and is replaced by the warmer
water from below.
This can cause the loch to steam on very cold days, in
fact it as been estimated that the heat given off by
the loch in a winter is the equivalent to burning 2
million tons of coal.

華氏44度は摂氏6.6度にあたります。
対流は季節的に発生するものですが、「200万tonの石炭」という記述から
熱力学的に対流のスケールを見積もってみましょう。

石炭の単位質量あたりの熱量を5000kcal/kgとして200万tonの石炭で
10兆kcal。

大雑把に言って1calは1気圧で1gの水の温度を摂氏1度上昇させること
ができる熱量だから、摂氏6.6度の水が摂氏0度になるまで
その熱量を放出すると仮定すると、10兆kcalを放出するのに
摂氏6.6度の水が15億2000万立方メートル必要になります。

ネス湖の全水量は同じウェブページで2630億立方フィート
すなわち74億立方メートルとありますから、手荒い見積もりですが、
一冬の間に湖水の約2割が対流していることになります。

ネス湖の平均水深を129m（「ネス湖の怪獣研究所」より）とすると
その2割は25.8m。「The Legend of Nessie」の言う100フィート≒30.5mから
それほど遠くない値になります。

生物の代謝量についての知識は乏しいのですが、
ネス湖で水深30mのところに魚影があったとしても
不思議はないように思えます。

僕は学校を卒業して以来熱力の計算から遠ざかっていた上に、
年々頭が鈍くなって来ているので計算にひどい間違いがあるかも知れません。
見直して間違いを教えていただけるとありがたいです。

私の個人的見解は、間接的ですが約XXmぐらいかなぁ〜っと思ったりしています。
だから、ネス湖では可能性があるような、無いような微妙な気がしています。
「200万tonの石炭」（紹介サイトさんのデータ）の資料がどういう計算で出されているのか…。
スタート時点の算出方法に因っても結果が変わりますから、難しそうですよね。



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