大庾嶺

[拼音]:haibing

[外文]:sea ice

海水凍結而成的鹹水冰。但廣義的海冰指海洋上一切的冰(或鹹水冰、河冰、冰山等)。大陸冰川或陸架冰滑入海洋後斷裂而成的巨大冰塊中,露出海面的高度在 5米以上者稱為冰山,高度大者可達幾十米,長度一般為幾百米至幾十公里。特大的冰山叫冰島。(見彩圖)

生成

淡水在4°C左右密度最大,在0°C附近結冰;海水因含有食鹽等鹽類,其冰點和密度最大時的溫度,均比淡水低,且隨鹽度的增大而降低(見表)。鹽度低於24.69的海水,其結冰情形和淡水相近,冰點低於密度最大時的溫度,表面水溫冷卻至冰點時,上下水層易趨於穩定,對流混合很快停止,只要有凝結核,海面便開始結冰。但鹽度大於24.69的海水,冰點卻高於密度最大時的溫度,即使表面水溫降至冰點,對流混合仍不停止,只有整個對流混合層都達到冰點時,才會結冰。因此,從海面至混合層底部,均可同時發生結冰現象。海水的鹽度一般都較高,故不易結冰。在混合層底部結成的冰,受浮力作用而升至海面。海水結冰時,能將其所含的鹽分排析出來,少數來不及析出的鹽分就被包圍在冰晶中的空隙裡,形成“鹽泡”。實際上,海冰是淡水冰晶、“滷水”和氣泡的混合體,故帶有鹹味。

海冰的成長,首先向水平方向發展,再沿厚度方向延伸,隨著時間的推移,增長速率也減慢。最初生成的海冰,是針狀或薄片狀的冰晶。大量冰晶的聚集和凝結,或降雪落至海面而不融化,就形成糊狀或海綿狀的冰。在平靜或有風浪的海面,糊狀冰或海綿狀冰會進一步凍結,分別形成冰皮或餅冰(蓮葉冰)。這類冰再增厚,就形成灰冰和白冰。有時,受風、浪、流、潮的作用,冰層相互重疊堆積,便形成重疊冰和堆積冰。

性質

海冰融化成液體後的鹽度,稱為海冰的鹽度,其值為3~25,它與海水的鹽度、結冰速率和冰齡等有關。海水的鹽度愈高,結冰愈快,海冰鹽度就愈高;冰齡愈長,海冰鹽度就愈低。海冰密度為0.85~0.94克/釐米3,略小於海水密度,所以冰塊一般都浮於海面。形狀規則的海冰,露出水面部分為總厚度的1/7~1/10,尖頂冰山露出水面的高度,約為其總厚度的1/4~1/3。海冰的比熱較淡水冰大,但溶解潛熱比淡水冰小。海冰表面的熱傳導係數為淡水冰的1/3,但厚度不到1米時和淡水冰相似。海冰的反射率為0.50~0.70,其抗壓強度約為淡水冰的3/4。

海冰可依起源、運動狀態、形態特徵、尺度、冰齡等進行分類。最基本的是按運動狀態分為固定冰和浮(流)冰兩大類。前者指與海岸、島嶼或海底凍結在一起,不隨風、浪、流而移動的冰,多分佈在沿岸和島嶼附近;後者指自由漂浮在海面,隨風、浪、流而漂泊的冰塊。浮冰和冰山的漂移,主要取決於風和流的共同作用。在弱潮流海區,風引起的冰塊漂流速度約為風速的1/50,漂流方向,在北半球偏於風向右方30°~40°(在南半球偏於風向左方);在強潮流海域,冰塊的漂流因受潮流和風共同作用而更為複雜。

分佈

海冰是極地海域最突出的海洋水文現象,具有顯著的季節變化和年際變化。在北半球(圖1),冰界以3~4月最大,8~9月最小。北冰洋幾乎全為冰所覆蓋,流冰群主要繞洋盆邊緣流動,多為3~4米厚的“多年冰”;北大西洋的冰界在格陵蘭東部、南部、戴維斯海峽及紐芬蘭的東南;北太平洋的白令海、鄂霍茨克海,日本海北部,冬季均有冰。格陵蘭和紐芬蘭附近是北半球冰山最多的區域,那裡的冰山多來源於大陸冰川,故北半球冰山的外形多似金字塔狀,冰塊中帶有泥土等雜質,密度較大。南半球的海冰多為2~3米厚的“一冬冰”,其冰界分佈比較規則,大致呈緯向分佈(圖2),冰區以9月最大(約18.8×106平方公里),3月最小(約2.6×106平方公里)。固定冰分佈在南極大陸周圍和威德爾海;浮冰冰界在南太平洋和南印度洋分別在南緯50~55度和南緯45~55度之間,南大西洋在南緯43~55度。南極洲是世界上最大的天然“冰庫”,世界上85%的冰集中於此。南半球的冰山比北半球多且大,其源地為羅斯海、威德爾海和南極大陸沿岸的陸緣冰架,故冰山外形比較平坦,似桌狀,冰塊比較純潔,色白,密度較小。

渤海和黃海的北部,每年冬季皆有程度不同的結冰現象。遼河口、海河口、黃河口、鴨綠江口等河口附近,均為冰情嚴重的區域。常年,冰期約3個月,冰厚達20~40釐米,對航行和海洋資源開發影響不大;但在個別異常嚴寒的冬季(如1936年、1969年),渤海曾出現嚴重的冰封現象,沿岸港口和航道封凍。各年的冰情,主要取決於該冬的水文氣象條件。

影響

由於海冰能大量反射太陽輻射,阻礙海-氣熱量交換,故海冰的生消及數量多寡,既直接影響海況和海平面的變化,又影響大氣環流和氣候。海冰,特別是冰山,對航運和海洋資源開發的設施有很大的威脅。在北大西洋紐芬蘭附近,每年3~7月冰山最多,為了保證航運安全,自1913年起,美國和加拿大等國組織了國際冰山巡邏隊,用飛機、無線電、雷達等手段,偵察報告冰山的地點和活動情況,釋出冰山警報。60年代以來,衛星、遙感技術的出現,可及時地、同步地和大範圍地監視冰山的活動,為海冰的觀測、預報和研究等開闢了新的途徑。

參考文章

海冰SeaIce地球科學海冰融水用於工業冷卻水廢水治理雪海冰山造句素材