認識海冰

2020-11-27 中國氣象局

  海冰(sea ice)是淡水冰晶、「滷水」和含有鹽分的氣泡混合體,包括來自大陸的淡水冰(冰川和河冰)和由海水直接凍結而成的鹹水冰,一般多指後者。廣義的海冰還包括在海洋中的河冰、冰山等。按發展階段,可分為初生冰、尼羅冰、餅冰、初期冰、一年冰和老年冰6大類;按運動狀態可分為固定冰和流冰兩大類。固定冰與海岸、海底或島嶼凍結在一起,能隨海面升降,從海面向外可延伸數米或數百千米。流冰漂浮在海面,隨著海面風向和海流向各處移動。海冰在凍結和融化過程中,會引起海況的變化;流冰會影響船艦航行和危害海上建築物。

  我國的海冰

  我國境內會形成海冰的海域主要包括遼東灣、渤海灣、萊州灣和黃海北部。但是,在北緯60度以南的大洋面上,幾乎難於見到就地生成的海冰。海水結冰要比陸地上淡水結冰困難的多。首先,海水含鹽度很高,降低了海水的冰點。淡水結冰是在0度,含10‰鹽度的水冰點為-0.5℃,而含35‰鹽度的水冰點是-1.9℃。地球上各大洋海水平均鹽度為34.48‰,因此,海水的冰點在-1.9℃左右。海水平均鹽度是34.48‰,遠遠超過24.7‰,所以海水達到冰點時,尚未達到海水的最大密度因而海水的對流混合作用並不停止,大大妨礙了海水的結冰。此外,海洋受洋流、波浪、風暴和潮汐影響很大,這些因素一方面加強了海水混合作用,一方面也使冰晶難以形成。

  海冰的鹽度

  海冰的鹽度是指其融化後海水的鹽度,一般為3~7‰左右。海水結冰時,是其中的水凍結,而將其中的鹽分排擠出來,部分來不及流走的鹽分以滷汁的形式被包圍在冰晶之間的空隙裡形成「鹽泡」。此外,海水結冰時,還將來不及逸出的氣體包圍在冰晶之間,形成「氣泡」。因此,海冰實際上是淡水冰晶、滷汁和氣泡的混合物。

  海冰鹽度的高低取決於凍結前海水的鹽度、凍結的速度和冰齡等因素。凍結前海水的鹽度越高,海冰的鹽度可能也高。在南極大陸附近海域測得的海冰鹽度高達22~23。結冰時氣溫越低,結冰速度越快,來不及流出而被包圍進冰晶中的滷汁就越多,海冰的鹽度自然要大。在冰層中,由於下層結冰 的速度比上層要慢,故鹽度隨深度的加大而降低。當海冰經過夏季時,冰面融化也會使冰中滷汁流出,導致鹽度降低,在極地的多年老冰中,鹽度幾乎為零。

(責任編輯:葉海英)

相關焦點

  • 為何北極海冰融化南極海冰增多?
    南極海冰:斷言增多證據不足  海冰是指直接由海水凍結而成的冰,在南大洋海冰區有大小不等的冰山和冰間湖,巨大的冰山對考察船的航行影響很大。海冰與大氣的相互作用,對大氣環流和氣候變化都有顯著影響。因此,一直以來,海冰的變化都頗受科學界的關注和重視。
  • 海冰不期而至
    不僅是大連遭遇59年以來最低氣溫,進入2010年以來,受持續低溫影響,渤、黃海區海冰增長迅速。根據海洋站、陸岸、航空、雷達和衛星遙感等觀測資料綜合分析,進入1月份短短的12天裡,遼東灣海域浮冰範圍便從38海裡擴展到71海裡。  山東渤海和黃海北部沿岸出現近30年來同期最嚴重海冰災害,截至1月17日,渤海海域海冰範圍達到3萬平方公裡,佔渤海海面的40%。
  • 北極海冰日漸衰減,科學家在行動
    6月份發布的9月份北極海冰範圍預測,綠色實線為預測的北極海冰範圍,白色區域為海冰區域。北極海冰覆蓋面積預估的記錄可以追溯到上世紀中期。根據衛星觀測數據,北極海冰的覆蓋面積每年3月份最大,9月份最小。 根據衛星觀測數據,北極海冰的覆蓋面積逐年持續減少,國際社會非常關注何時會出現北極夏季無冰狀態,即北冰洋的海冰面積小於100萬平方公裡。
  • 科學網—海冰監測和描述應不斷更新
    ■本報記者 陸琦
  • 海冰:海洋世界的超級殺手
    對於北極海冰未來的演變趨勢,人們目前存在兩種截然不同的觀點。消極的觀點認為,到2030年夏季將出現無冰的北冰洋,北極海冰減少的趨勢是不可逆轉的。積極的觀點認為,北極海冰是可以恢復的,消融是階段性的。持積極觀點是,短期的海冰減少,是氣候系統自身年代際的變化造成的。
  • 北極海冰持續融化 最古老海冰發生崩裂
    通常情況下,北極貫穿流會將海冰從西伯利亞帶往北冰洋沿岸地區,進而促使海冰在此聚集和凍結。受此影響,格陵蘭島北部海域的海冰往往會異常堅固和厚實。  據美國國家冰雪數據中心高級研究員沃爾特·邁耶介紹,格陵蘭島北部海冰由于洋流影響發生堆積,平均厚度達4米,最厚的部分甚至可以達到20米並形成冰山。如此之厚的海冰,一旦聚集起來就往往難以移動。
  • 南極海冰正急速擴張 北極海冰日益捉襟見肘
    圖片來源:百度圖片南北極海冰截然相反的變化趨勢令人百思不得其解。據物理學家組織網報導,科學家於今年9月份宣稱,北極海冰量仍低於正常水平——已經持續數年的減少趨勢還在繼續,以至於北冰洋海冰覆蓋面積日益「捉襟見肘」。
  • 北極海冰的巨大變化及對全球影響,重視起來!
    2019年9月中旬,北極海冰範圍達到年內最小值,約為415萬平方公裡,比1980-2010年期間的氣候平均值(628萬平方公裡)小約34%,偏離氣候態的幅度超過90%的百分位,這一數值僅比2012年數值大,是有現代觀測記錄以來海冰範圍第二小的年份。
  • 海冰工程聯合試驗場蓄勢待發迎今冬海冰
    海冰工程聯合試驗場蓄勢待發迎今冬海冰該試驗場自2016年成立以來,開展了多次針對海冰的觀測和試驗工作,已在The Cryosphere,Annals of Glaciology、中國科學和力學學報等國內外著名期刊上發表論文15餘篇。目前,多家研究機構擬計劃在試驗場開展破冰船冰荷載原位測量、極地氣墊破冰船適航測試和冰下水化學性質測量等工作。
  • 海冰工程聯合試驗場蓄勢待發迎今冬海冰
    記者從自然資源部國家海洋環境預報中心(以下簡稱「該中心」)了解到,近日,隨著聲學都卜勒波浪流速剖面和冰厚測量儀的成功布放,海洋工程聯合試驗場已完成今冬海冰監測、觀測和力學試驗的儀器布放和準備工作。目前,試驗場已經集成了測冰雷達、測繪級無人機、地面氣象站、高清圖像監控、溫度鏈、水下滑翔機和水下聲學冰厚測量儀等綜合海冰要素觀測手段,可以獲取完備的冰速、冰厚、冰溫、水溫、波浪、冰面輻射、冰底形態、碎冰尺寸和冰力學等數據。完備的海冰和水文要素數據可為研究海冰熱動力學過程、海冰與結構物相互作用提供數據支持,並可以為防冰減災提供決策依據。
  • 熱浪來了,北極海冰還好嗎——聽專家詳解北極海冰的秘密
    新華社「雪龍」號8月7日電 題:熱浪來了,北極海冰還好嗎——聽專家詳解北極海冰的秘密  新華社記者申鋮  在中國第九次北極科學考察中,海冰觀測是考察的重點內容之一。今年全球多地的高溫天氣會導致海冰加速消融嗎?北極還有多少海冰?
  • 李志軍教授:海冰監測和描述應不斷更新—新聞—科學網
    李志軍長期從事海冰物理和海冰工程研究。他介紹說,渤海和黃海北部是北半球存在海冰的最南端,1950年至2010年有連續記錄以來,兩地屬於略偏重(冰情3.5級)以上的冬季有15個,佔25%。 「海冰災害的發生,同環渤海的人類冬季活動密不可分。冬季人類活動越頻繁,海冰災害的頻率和類型越多。」李志軍說。
  • 研究稱南極海冰正急速擴張而北極海冰日益變少
    ——已經持續數年的減少趨勢還在繼續,以至於北冰洋海冰覆蓋面積日益「捉襟見肘」。據物理學家組織網12月8日(北京時間)報導,科學家於今年9月份宣稱,北極海冰量仍低於正常水平——已經持續數年的減少趨勢還在繼續,以至於北冰洋海冰覆蓋面積日益「捉襟見肘」。隨後,研究又發現,在北極海冰不斷融化的同時,南極海冰量卻居高不下——自上世紀70年代末有衛星觀測紀錄以來,2014年南極周圍海域的海冰覆蓋面積再刷紀錄。
  • 北極海冰減少,青藏高原將受「汙染」
    作者:韓揚眉中科院青藏高原研究所高寒環境質量與安全團隊叢志遠研究員與合作者研究發現,北極海冰減少加劇氣溶膠等汙染物向青藏高原輸送,為理解青藏高原汙染物跨境傳輸提供了新視角目前,對該區域汙染物跨境傳輸的具體特徵和相關機制仍缺乏深刻認識。研究人員通過分析納木錯和珠峰地區大氣氣溶膠長期觀測數據發現,氣溶膠光學厚度(AOD)大多在每年4月呈現明顯年度峰值。而這個時間段,正是南亞地區森林大火和農作物殘留燃燒等汙染事件的高發期。
  • 北極海冰減少加劇汙染物向青藏高原傳輸
    通過綜合分析青藏高原氣溶膠和氣象長期觀測數據、北極海冰數據、歐洲氣象中心再分析資料等,中科院青藏高原所高寒環境質量與安全團隊叢志遠研究員等,與挪威卑爾根大學、南京信息工程大學、挪威大氣研究所、中科院西北生態環境資源研究院等單位合作發現,北極海冰減少加劇
  • 北極海冰減少導致汙染物向青藏高原傳輸
    【科技前沿】本報北京9月8日電 記者齊芳、通訊員劉曉倩從中國科學院青藏高原研究所獲悉,該研究所叢志遠研究員課題組與合作者研究發現,北極海冰減少將加劇科學家們綜合分析了青藏高原氣溶膠和氣象長期觀測數據、北極海冰數據、歐洲氣象中心再分析資料等,得出這一結論。叢志遠課題組通過分析納木錯和珠峰地區大氣氣溶膠長期觀測數據,發現氣溶膠光學厚度(AOD)大多在每年4月呈現明顯年度峰值。
  • 海洋局預報減災司赴興城調查海冰 今年海冰密度大
    在考察中,王鋒司長強調,遼東灣海域冬季海冰密度較大,加之今年寒冷天氣的影響,初冰期早於往年。    今年,葫蘆島一帶冰情以冰皮為主,沒有大的浮冰塊,同時,葫蘆島地區也有著豐富的應對海冰的經驗, 其負責人表示,面對海冰災情決不掉以輕心,嚴密關注沿海區域的各種冰情變化,積極做好海冰預報和應對突發事件的準備,儘快建設菊花島海冰監測站。
  • 渤海海冰發展迅速 國家海洋預報臺發布海冰藍色預警
    國家海洋預報臺10日發布海冰藍色預警。最新監測顯示,目前遼東灣浮冰範圍60海裡,一般冰厚5至15釐米,最大冰厚30釐米,海冰面積11409平方公裡,佔到遼東灣海域總面積的37.28%。黃海北部浮冰範圍9海裡,一般冰厚5至10釐米,最大冰厚20釐米,海冰面積2004平方公裡。預計未來3天,渤海和黃海北部冰情將基本維持並略有增長。
  • 北極海冰減少加劇汙染物「飄」入青藏高原
    本報訊(見習記者韓揚眉 通訊員劉曉倩) 中科院青藏高原研究所高寒環境質量與安全團隊研究員叢志遠與合作者研究發現,北極海冰減少加劇氣溶膠等汙染物向青藏高原輸送,為理解青藏高原汙染物跨境傳輸提供了新視角目前,對該區域汙染物跨境傳輸的特徵和機制仍缺乏深刻認識。研究人員通過分析納木錯和珠峰地區大氣氣溶膠長期觀測數據發現,氣溶膠光學厚度(AOD)大多在每年4月呈現明顯年度峰值。而這個時間段,正是南亞地區森林大火和農作物殘留燃燒等汙染事件的高發期。
  • 海冰崩裂,凍土融化;2050年北極海冰可能完全消失!
    研究人員已經確定了他們所謂的「最後一個冰區」,格陵蘭島西北2000公裡的一片海洋,北極夏季海冰可能會在這裡存活幾十年。 如中所述地球物理研究快報如上所述,北冰洋的海冰覆蓋面積已經下降從1984年到2018年,平均增長了三分之一以上。