‘海冰’是怎么回事?

深海鱼有哪些2023-02-09  26

分类: 社会/文化

解析:

海冰是极地和高纬度海域所特有的海洋灾害。在北半球,海冰所在的范围具有显著的季节变化,以3~4月份最大,此后便开始缩小,到8~9月份最小。

北冰洋几乎终年被冰覆盖,冬季(2月)约覆盖洋面的84%。夏季(9月)覆盖率也有54%。因北冰洋四周被大陆包围着,流冰受到陆地的阻挡,容易叠加拥挤在一起,形成冰丘和冰脊。在北极海域里,冰丘约占40%。

北冰洋的白令海、鄂霍次克海和日本海,冬季都有海冰生成;大西洋与北冰洋畅通,海冰更盛。在格陵兰南部,以及戴维斯海峡和纽芬兰的东南部都有海冰的踪迹,其中格陵兰和纽芬兰附近是北半球冰山最活跃的海区。

南极洲是世界上最大的天然冰库,全球冰雪总量的90%以上储藏在这里。南大洋上的海冰,不同于格陵兰冰原上的冰,也不同于南极大陆的冰盖,只有环绕南极的边缘海区和威得尔海,才存在着南大洋多年性海冰。在冬半年(4~11月),一二米厚的大块浮冰不规则地向北扩展,把南纬40°以南的南大洋覆盖了1/3。南极洲附近的冰山,是南极大陆周围的冰川断裂入海而成的。出现在南半球水域里的冰山,要比北半球出现的冰山大得多,长宽往往有几百公里,高几百米,犹如一座冰岛。

海冰的抗压强度主要取决于海冰的盐度、温度和冰龄。通常新冰比老冰的抗压强度大,低盐度的海冰比高盐度的海冰抗压强度大,所以海冰不如淡水冰密度坚硬,在一般情况下海冰坚固程度约为淡水冰的75%,人在5厘米厚的河冰上面可以安全行走,而在海冰上面安全行走则要有7厘米厚的冰。当然,冰的温度愈低,抗压强度也愈大。1969年渤海特大冰封时期,为解救船只,空军曾在60厘米厚的堆积冰层上投放30公斤炸药包,结果还没有炸破冰层。

(1)结冰的开始位置不同:

1、淡水结冰:表层开始结冰,下层可能仍保是不结冰状态。

2、海水结冰:海冰的形成可以开始于海水的任何一层,如果混合强烈直达海底,也可以在海洋底部结冰。

(2)结冰状态不同:

1、淡水结冰:表层开始结冰,下层可能仍保是不结冰状态。在水结成冰时,水分子的运动不能破坏氢键,氢键起主要作用,它把水分子结起来形成有规则的空间结构结构,在一个晶格中,四个氢原子在正四面体的顶点上,一个氧原子位于四面体的中心使分子间的空隙变大且保持一定,因此水结成冰时体积变大。

2、盐度低于24.695的海水,结冰过程和淡水结冰相同,表层海水达到冰点即开始结冰。

盐度大于,温度接近冰点时,密度会增大从而下沉,下层温度较高的水则上涌,发生对流混合,直到整个海水下沉上升水层的密度均匀稳定才停止。当海水温度下降到冰点并且继续散热时,海水就开始结冰。

(3)结冰后水的变化不同:

1、淡水结冰后基本无变化。

2、海水结冰结冰会将盐析出,水中的盐度升高,结冰后海水的盐度更高,冰点温度更低,结冰更困难。

(4)海水和淡水的冰点温度不同:

纯淡水在0℃时结冰,4℃时密度最大。海水的冰点温度与盐度有关。

扩展资料

(1)海冰的影响

1、对海洋水文要素铅直分布的影响由于结冰过程中存在的海水铅直对流混合常达到相当大的深度,在浅水区可直达海底,从而导致所有海洋水文要素的铅直分布较为均匀。融冰时,表层会形成暖而淡的水层覆盖在高盐的冷水之上,出现密度跃层,这又会影响各种水文要素的铅直分布和上下水交换。

2、对海洋动力现象的影响海冰的存在对潮汐、潮流的影响极大,它将阻尼潮位的降落和潮流的运动,减小潮差和流速;同样,海冰也将使波高减小,阻碍海浪的传播等。

3、对海水热状况的影响:当海面有海冰存在时,海水通过蒸发和湍流等途径与大气所进行的热交换大为减少,同时由于海冰的热传导性极差,对海洋起着“皮袄”的作用。海冰对太阳辐射能的反射率大,以及其融解潜热高等,都能制约海水温度的变化,所以在极地海域水温年变幅只有1℃左右。

4、极地海区形成大洋底层水特别在南极大陆架上海水的大量冻结,使冰下海水具有增盐、低温从而高密的特性,它沿陆架向下滑沉可至底层,形成所谓南极底层水,并向三大洋散布,从而对海洋水文状况具有十分重要的影响。

(2)破冰方法:

救助被海冰围困的船只,进行破冰通常有三种方法:

1、顶撞法,就是以破冰船前进的动力,由船体挤碎冰层;

2、冲撞法,先进行倒车,后退几米,然后双车全速前进,撞碎冰层;

3、堆积水破冰法,就是先将船体内的水抽到后舱,接着把抬起的船头开到冰面上,然后又将后舱的水抽到前舱,借助水的重量压碎冰层。

参考资料来源

百度百科-海冰

百度百科-海水冰点

百度百科-水结冰

海冰的形成海水结冰需要三个条件:①气温比水温低,水中的热量大量散失;②相对于水开始结冰时的温度(冰点),已有少量的过冷却现象;③水中有悬浮微粒、雪花等杂质凝结核。淡水在4℃左右密度最大,水温降到0℃以下即可结冰。海水中含有较多的盐分,由于盐度比较高,结冰时所需的温度比淡水低,密度最大时的水温也低于4℃。随着盐度的增加,海水的冰点和密度最大时的温度也逐渐降低。\x0d\x0a海冰初生时,呈针状或薄片状冰晶;继而形成糊状或海绵状;进一步冻结后,成为漂浮于海面的冰皮或冰饼,也叫莲叶冰;海面布满这种冰后,便向厚度方向延伸,形成覆盖海面的灰冰和白冰。\x0d\x0a海冰是淡水冰晶、“卤水”和含有盐分的气泡混合体。按发展阶段,可分为初生冰、尼罗冰、饼冰、初期冰、一年冰和老年冰6大类;按运动状态可分为固定冰和流冰两大类。固定冰与海岸、海底或岛屿冻结在一起,能随海面升降,从海面向外可延伸数米或数百千米。流冰漂浮在海面,随着海面风向和海流向各处移动。\x0d\x0a长江(大约北纬30度)以北的湖泊,冬天都有冰冻现象。但是,在北纬60度以南的大洋面上,几乎难于见到就地生成的海冰。海水结冰要比陆地上淡水结冰困难的多。首先,海水含盐度很高,降低了海水的冰点。淡水结冰是在0度,含10‰盐度的水冰点为-0.5℃,而含35‰盐度的水冰点是-1.9℃。地球上各大洋海水平均盐度为34.48‰,因此,海水的冰点在-1.9℃左右。海水平均盐度是34.48‰,远远超过24.7‰,所以海水达到冰点时,尚未达到海水的最大密度因而海水的对流混合作用并不停止,大大妨碍了海水的结冰。此外,海洋受洋流、波浪、风暴和潮汐影响很大,这些因素一方面加强了海水混合作用,一方面也使冰晶难以形成。 海冰的影响漂浮在海洋上的巨大冰块和冰山,受风力和洋流作用而产生的运动,其推力与冰块的大小和流速有关。据1971年冬位于我国渤海湾的新“海二井”平台上观测结果计算出,一块6公里见方,高度为1.5米的大冰块,在流速不太大的情况下,其推力可达4000吨,足以推倒石油平台等海上工程建筑物。\x0d\x0a海冰对港口和海上船舶的破坏力,除上述推压力外,还有海冰胀压力造成的破坏。经计算,海冰温度降低1.5度时,1000米长的海冰就能膨胀出0.45米,这种胀压力可以使冰中的船只变形而受损;此外,还有冰的竖向力,当冻结在海上建筑物的海冰,受潮汐升降引起的竖向力,往往会造成建筑物基础的破坏。1912年4月发生的“泰坦尼克”号客轮撞击冰山,遭到灭顶之灾,是20世纪海冰造成的最大灾难之一。我国1969年渤海特大冰封期间,流冰摧毁了由15根2.2厘米厚锰钢板制作的直径0.85米、长41米、打入海底28米深的空心圆筒桩柱全钢结构的“海二井”石油平台,另一个重500吨的“海一井”平台支座拉筋全部被海冰割断,可见海冰的破坏力对船舶、海洋工程建筑物带来的灾害是多么严重。\x0d\x0a南北极多年不化的海冰,叫作封海冰。封海冰与海岸相连,面积巨大。北极的封海冰,即使在夏季面积收缩时还有800多万平方公里,相当于大洋洲的面积。南极大陆周围也终年被封海冰封锁。\x0d\x0a封海冰破碎后随洋流漂泊四方,南北极不少附冰科学站就以次为根据地研究探索极地的奥秘。航海史上,出现过某些海船被封海冰挟持漂流无法返回大陆的悲惨纪录。1912年由俄国彼得堡开出的海船“圣·安娜”号,在北冰洋上为封海冰所阻,随冰漂流将近两年,直到船只完全被冰毁坏。这场灾难只有两人获救。


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