海冰:海洋世界的超級殺手
能瞬間讓浩瀚的海面上冷靜下來的,非海冰莫屬了,這個海洋的殺手,會扮演很多種角色,在海洋世界大顯神威。當溫度回升時,它就會乖乖隱匿,消失在海水裡。可以說,溫度決定它的來去。
神秘冰山的前世今生
積雪的厚度能達到數千米的地方,是南極大陸和北極格陵蘭島,那兒終年白雪皚皚。鬆軟的雪花在厚雪的自身壓力下,漸漸變成密實的可以移動的冰體,並順著山體的斜坡向下滑動,形成冰川,最後滑到海水裡。當海水與冰相撞,先和海水相遇的冰蓋或冰川會首先斷裂入海成為冰山。在洋流和風力的推動下冰山在海面上漂流。
構成冰山的冰體壽命平均都在5000年以上。冰的密度約為0.917千克/立方米,小於約為1.025千克/立方米的海水密度。冰山約有90%。體積非常結實沉在海水表面以下,極地海洋運輸的噩夢就是遭遇冰山,是非常危險的。冰山撞船事件最著名的,是「泰坦尼克號」在1912年遇難。每年約有1萬多座冰山從格陵蘭西部冰川產生。南極的冰山比北冰洋的冰山數量多,體積巨大。冰山的長度超過8000米的並不少見。2000年3月,面積達到1.1萬平方千米的冰山從南極羅斯冰架崩裂下來,比北京市的面積還要大。現在已知的面積約16萬平方千米的最大冰山生成於法國南極基地附近,面積和亞洲國家汶萊差不多大。冰山在海中,海水最低溫度只有-2°C左右,於是開始融解。在陸地上的溫度都低於-10°C,甚至達到零下幾十攝氏度。
當南極大陸的冰山向北、北極格陵蘭的冰山向南漂移過程中,隨著海水溫度逐漸升高,冰山會隨著海水的溫度加速融解、斷裂,逐漸還原成淡水與海水混合。冰山的壽命因為環境因素長短不一,短的一兩年內就會消失,長的可能漂流10年左右。因為冰山都是淡水集合而成,所以是極為寶貴的淡水資源,人類目前還不能充分利用這一巨大的資源庫。
冰雪會從北冰洋上消失嗎
目前,冰雪正以比原先預想更快的速度在北極地區消融。從1984~2012年,北極氣候變暖約是全球平均水平的兩倍,當格陵蘭島的平均氣溫升高了1.5°C,而同期全球升溫平均值為0.7°C。
其次,夏季消融期也加速了海冰的融化。像冰齡年輕化、海冰厚度明顯減小、冰面融池,增多也是直接因素。北極地區氣候狀態可能影響全球,把它稱為地球的空氣調節系統也不為過,那裡的冰雪厚度非常重要。隨著冰雪在北極圈的消融,極端氣象災害在東亞地區加劇,導致了亞歐大陸冬季冷冬頻繁出現,引發了中國春季、冬節的氣象災害頻繁發生。北極冰的厚度和面積由於全球變暖,急劇減少。像北極熊依賴浮冰作為休息,捕捉海豹,處境十分困難。它們在夏季找到棲息的浮冰要游過很長的距離,這樣會消耗體力、筋疲力盡、體重減少,甚至溺斃。有些北極熊只好吃自己的幼崽,因為覓食無門,所以,北冰洋的冰雪不但對人類生存重要,對動物生存同等重要,如果繼續惡化,會有些動物會為此消失。
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。根據觀測資料表明,2008—2010年的北極海冰面積與2007年相比,出現了連續三年在9月的增加,在2011年又明顯減少。
所以,需要繼續加強監測對北極海冰演變的認識,並開展更加嚴謹的科學研究,防患於未然。從全球變暖,我們可以知道,地球是我們共同的家園,需要每一個人關懷、愛護。
死亡冰柱
「死亡冰柱」是怎麼形成的
在南北極的海底,常常能看到,從海面一直延伸到海底的細長冰柱,神話故事經常把死神白色手指描寫成這樣,只要生命與它輕輕觸碰,瞬間會冰封在原地!海底生命在海底冰柱面前是那麼的脆弱,不堪一擊!由於人們驚嘆于海底冰柱對海底生物的殺傷力巨大,形象地稱作「死亡冰柱」。這樣讓動物心生恐怖的「死亡冰柱」如何形成的呢?為什麼只在南、北極地區現身?
原來,之所以會形成「死亡冰柱」,是海水在極地地區遭遇極度嚴寒後,從海冰中會析出新形成的滷水。滷水是富含鹽分的液態水,由於密度大于海水,所以當海水遇冷結冰時,它不會結冰,還要再接受適宜結冰的溫度。
在南、北極地區的冬季,海面上遍布海冰。海冰上下的溫度是有區別的,海面通常低於-20°C,海水有海冰保溫溫度僅為-1.9°C左右。極度寒冷的空氣把低溫向溫暖的海水中傳遞,在海冰底部就形成新的海冰。滷水會因為底溫度,不斷從新形成的海冰中析出,析出的滷水密度明顯大於下面的海水,在海冰中會彙集成一條條面水流,向下沉降。低溫的滷水在下沉過程中,與較溫暖的海水接觸,周圍的海水會跟著結冰,這樣就形成了中間是滷水,外層是海冰的奇特冰管。這根奇怪的冰管如果不斷向下延伸凝結,會形成細長的管狀冰柱,這就是「死亡冰柱」的形成了。當「死亡冰柱」到達海底後,不會就此停止,會繼續貼地延展。它魔鬼般的本性這時方才顯露出,那些躲避不及的海底生物瞬間就冷凍起來了。「死亡冰柱」無聲地向世界炫耀冰凍的強大摧毀力,我是魔鬼我怕誰!
由此可見,南、北極海面上極度寒冷的氣溫,是「死亡冰柱」主要形成的原因。不斷向海底延伸生長的「死亡冰柱」,必須從海面有源源不斷的低溫傳導,這才是維持「死亡冰柱」勢力範圍的關鍵。從低溫角度來說,海面溫度直接控制了「死亡冰柱」延伸的直徑和長度。冰柱在海面回暖後,海水會慢慢將它們融化,這些從海面向下的魔爪才會徹底消失。到了季節會再次出現,周而復始,生生不息。
冰災
冰災為什麼會出現在海上
颱風和海嘯是海洋中人類最熟悉不過的自然災害,這些給人們的生活、生產帶來巨大影響的海洋災害,不但危機了人類,海洋也深受其害,會遭遇到嚴重的海冰威脅。
主要發生於海灣、近海和內海地區的海冰災害,通常指海上因為溫度低,海水表層大範圍封凍的現象。海面被海冰凍結後,厚度可達幾十厘米至幾米。中國曾數次遭遇過海冰災害的襲擊的有渤海、黃海北部的部分海域。波瀾壯闊的渤海和黃海北部在2009年12月,冷空氣不斷入侵下,海水陸續出現結冰的現象。該海域內的海冰範圍到了2010年1月4日至8日迅速擴大,一直持續到2010年2月,成為30年來最嚴重的冰情。被厚厚的白色冰雪所覆蓋的黃海和渤海,曾經洶湧澎湃的現象,剎那間凝固成了「冰塑」的世界。被海冰凍結的渤海超過50%的海域。無獨有偶,1967年渤海經歷過更為嚴重的可怕的大冰災,海面成了巨大的冰雪平原,整個渤海灣被平均厚度超過半米的海冰封住,浩瀚的渤海彷彿一瞬間變成了平原,船舶孤零零地聳立在冰雪之上,寸步難行。
幸運的是,極端海洋災害並不會頻繁發生。因為只有苛刻的氣候條件才能形成海冰災害。前期大面積降雪、持續低溫、極端冷空氣襲擊,才是其形成的重要條件。只有持續低溫,海水的溫度不斷降低,還要發生大面積的降雪,提供凝結核,這是海冰結晶所需要的,接下來是極端冷空氣的駕臨,促進在海面上的形成海冰,海冰面積迅速擴增。如果有多股冷空氣不斷襲擊,海水溫度不能回暖,海冰的面積會越來越大,越來越厚。
造成巨大影響和危害的是養殖、捕撈、航運和海上石油開採等。大面積的海面結冰,對於海洋生態系統而言,將導致海水缺氧,海水鹽度也會改變,海洋魚類及底棲生物的生存也會受到嚴重威脅,區域生態環境平衡遭到破壞。
[責任編輯:畢孝斌]
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