首先我要糾正題主的一個(gè)錯(cuò)誤,不是說(shuō)海水咸就不結(jié)冰。
海水之所以不容易結(jié)冰,首先是因?yàn)楹K}度很高,降低了海水的冰點(diǎn)。淡水結(jié)冰是在0度,含10‰鹽度的水冰點(diǎn)為-0.5℃,而含35‰鹽度的水冰點(diǎn)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(diǎn)在-1.9℃左右。
海水的最大密度不是在4℃,而是隨鹽度增加而降低。它的降低速度比冰點(diǎn)隨鹽度增加而降低的速度快。從下圖可以看出,兩條下降線相交于24.7‰鹽度和-1.33℃的坐標(biāo)上。因?yàn)楹K骄}度是34.48‰,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)24.7‰,所以海水達(dá)到冰點(diǎn)時(shí),尚未達(dá)到海水的最大密度因而海水的對(duì)流混合作用并不停止,大大妨礙了海水的結(jié)冰。
其次,由于表面海水的密度和下層海水的密度不一,造成海水對(duì)流強(qiáng)烈,也大大妨礙了海冰的形成。此外,海洋受洋流、波浪、風(fēng)暴和潮汐的影響很大,在溫度不太低的情況下,冰晶很難形成。
但是,以上這些并不意味著海水不會(huì)結(jié)冰。每到隆冬時(shí)節(jié)寒潮侵襲之時(shí),海水也是會(huì)發(fā)生結(jié)冰現(xiàn)象的。
海水結(jié)冰需要三個(gè)條件:①氣溫比水溫低,水中的熱量大量散失;②相對(duì)于水開(kāi)始結(jié)冰時(shí)的溫度(冰點(diǎn)),已有少量的過(guò)冷卻現(xiàn)象;③水中有懸浮微粒、雪花等雜質(zhì)凝結(jié)核。淡水在4℃左右密度最大,水溫降到0℃以下即可結(jié)冰。海水中含有較多的鹽分,由于鹽度比較高,結(jié)冰時(shí)所需的溫度比淡水低,密度最大時(shí)的水溫也低于4℃。隨著鹽度的增加,海水的冰點(diǎn)和密度最大時(shí)的溫度也逐漸降低。
海冰初生時(shí),呈針狀或薄片狀冰晶;繼而形成糊狀或海綿狀;進(jìn)一步凍結(jié)后,成為漂浮于海面的冰皮或冰餅,也叫蓮葉冰;海面布滿這種冰后,便向厚度方向延伸,形成覆蓋海面的灰冰和白冰。
海冰是淡水冰晶、“鹵水”和含有鹽分的氣泡混合體。按發(fā)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(yùn)動(dòng)狀態(tài)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(jié)在一起,能隨海面升降,從海面向外可延伸數(shù)米或數(shù)百千米。流冰漂浮在海面,隨著海面風(fēng)向和海流向各處移動(dòng)。
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