握住科学钥匙 打开科学之门

首页 > 正文

你了解冰山吗?

2018-05-02 09:18  来源: 新华网

冰山是指从冰川或极地冰盖临海一端破裂落入海中漂浮的大块淡水冰,冰山大多在春夏两季内形成,那时较暖的天气使冰川或冰盖边缘发生分裂的速度加快。每年仅从格陵兰岛西部冰川产生的冰山就有约1万座之多。在冰川或冰盖(架)与大海相会的地方,冰与海水的相互运动,使冰川或冰盖末端断裂入海成为冰山。

北极格陵兰岛和南极大陆上终年白雪皑皑,雪的厚度可以高达数千米。在厚雪的自身压力下,松软的雪花渐渐变成密实的冰体,然后顺着山体的斜坡向下滑动,形成冰川,最后与海水相遇。冰山在风力和洋流的推动下在海面上漂流。

冰山的寿命平均都在5000年以上。冰的密度约为0.917千克/米³,小于约为1.025千克/米³的海水密度。冰山约有90%体积沉在海水表面以下,而且非常结实,遭遇冰山是极地海洋运输的噩梦。最著名的冰山撞船事件,是1912年的“泰坦尼克号”遇难。

每年仅从格陵兰西部冰川产生的冰山就有约1万座之多。南极冰山同北冰洋冰山相比,不仅数量多,而且体积巨大,长度超过8000米的冰山并不少见。现在已知的最大冰山生成于法国南极基地附近,面积约16万平方千米。

冰山的寿命长短不一。长的可能漂流10年之久,短的1~2年内就会没有了踪迹。冰山是极为宝贵的淡水资源,可惜目前人类还没有办法加以利用。

目前北极地区的冰雪正以比原先预想更快的速度消融。从1984年和2012年的北冰洋海冰面积对比图中可以看出,海冰面积的减少是非常明显的。全球变暖是北冰洋海冰快速融解的罪魁祸首。

“死亡冰柱”是什么?

在南极和北极的海底,常常会形成一种非常奇特的柱状海冰。这些从海面一直延伸到海底的细长冰柱,宛如神话故事里死神的白色手指一般。只要它轻轻触碰与之接触的生命,就能把对方冻死并将它们冰封在原地!在它的面前,海底生命显得是如此的脆弱和不堪一击!由于惊叹于它对海底生物的巨大杀伤力,人们形象地称其为“死亡冰柱”

那么,如此恐怖的“死亡冰柱”到底是怎样形成的呢?它们为什么只在南、北极地区出现?

原来,“死亡冰柱”的形成,与极地地区海水在遭遇极度严寒后,卤水从新形成的海冰中析出的现象有关。我们知道,卤水其实是一种富含盐分的液态水,它的密度明显大于海水,但遇冷结冰的温度要远低于海水。

在冬季,南、北极地区海面上海冰遍布。海冰以上的气温有时会低于-20℃,而海冰以下的海水温度仅为-19℃左右。这样,低温就由极度寒冷的空气向较温暖的海水中传递,导致新的海冰在老的海冰底部形成。由于温度十分低,卤水会从新形成的海冰中不断析出,并在海冰中汇集成一条条卤水流。

这些卤水的密度明显大于下面的海水,使得卤水会向下沉降。在下沉过程中,低温的卤水与较温暖的海水接触,会立即使周围海水结冰,这样就形成了一个外层是海冰,中间是卤水的奇特冰管。如果这根冰管不断向下凝结延伸,最终将形成一根细长的管状冰柱,即所谓的“死亡冰柱”。

由此可见,影响“死亡冰柱”形成的主要原因在于南、北极海面上极度寒冷的气温。

海上冰灾给人类带来的可怕灾难

说起自然灾害,大家可能不会想到冰灾。

海冰灾害是指海上连续的超低气温导致表层海水大范围封冻的现象,主要发生于内海、海湾和近海地区。冰灾发生时,海面被海冰所冻结,海冰厚度可达几十厘米至几米。中国的渤海和黄海北部部分海域,就曾数次遭遇过冰灾。

2009年12月,渤海和黄海北部在冷空气持续不断地入侵之下,陆续出现了海水结冰的情况。到了2010年1月4日至8日,该海域内的海冰范围迅速扩大,发展成为30年来同期最严重的冰情,并一直持续到2010年2月。

大范围的海冰灾害给航运、捕捞、养殖和海上石油开采等行业都造成了巨大的影响和危害。对于海洋生态系统而言,大面积的海面结冰还将导致海水缺氧和海水盐度的改变,严重时将威胁到海洋鱼类的生存,破坏区域生态环境平衡。

本作品为“科普中国-科学原理一点通”原创,转载时务请注明出处。

作者: 李剑 刘佳   [责任编辑: 李浩]