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जैसे-जैसे ग्रह गर्म होता है, दो मुख्य कारण समुद्र का स्तर बढ़ाते हैं: ज़मीन पर बर्फ़ का पिघलना और यह तथ्य कि पानी खुद गर्म होने पर अधिक जगह घेरता है।
यहां काम कर रही प्रक्रिया है थर्मल एक्सपैंशन (ऊष्मीय प्रसार): जैसे-जैसे समुद्र का पानी गर्म होते ग्रह से ऊष्मा सोखता है, इसके अणु अधिक गतिशील होते हैं और अधिक जगह घेरते हैं, जिससे समुद्र बिना एक बूंद भी अतिरिक्त पानी जोड़े भौतिक रूप से फैल जाता है। यह पिघलते ग्लेशियरों और बर्फ की चादरों से आने वाले नए पानी के साथ मिलकर काम करता है, और दोनों मिलकर समुद्र-स्तर वृद्धि के मुख्य कारक हैं।
टाइडल लॉकिंग किसी चंद्रमा के घूर्णन और उसकी कक्षा के मेल खाने का वर्णन करती है, जो एक पूरी तरह अलग खगोलीय परिघटना है, और केशिका क्रिया (कैपिलरी एक्शन) पृष्ठ-तनाव के ज़रिए संकरी जगहों में द्रव के बहने को दर्शाती है, इनमें से कोई भी समुद्र-स्तर की वृद्धि की व्याख्या नहीं करता।
चूंकि थर्मल एक्सपैंशन समुद्र द्वारा पहले से सोखी जा चुकी ऊष्मा पर निर्भर करता है, इसलिए भले ही उत्सर्जन तुरंत रुक जाए, समुद्र-स्तर लंबे समय तक बढ़ता रहता है, क्योंकि गहरे समुद्र को पिछली गर्मी पर पूरी तरह प्रतिक्रिया देने में बहुत लंबा समय लगता है।
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