[科普中国]-海冰：海洋世界的超级杀手

能瞬间让浩瀚的海面上冷静下来的，非海冰莫属了，这个海洋的杀手，会扮演很多种角色，在海洋世界大显神威。当温度回升时，它就会乖乖隐匿，消失在海水里。可以说，温度决定它的来去。

冰山

神秘冰山的前世今生

积雪的厚度能达到数千米的地方，是南极大陆和北极格陵兰岛，那儿终年白雪皑皑。松软的雪花在厚雪的自身压力下，渐渐变成密实的可以移动的冰体，并顺着山体的斜坡向下滑动，形成冰川，最后滑到海水里。当海水与冰相撞，先和海水相遇的冰盖或冰川会首先断裂入海成为冰山。在洋流和风力的推动下冰山在海面上漂流。

构成冰山的冰体寿命平均都在5000年以上。冰的密度约为0.917千克/立方米，小于约为1.025千克/立方米的海水密度。冰山约有90%。体积非常结实沉在海水表面以下，极地海洋运输的噩梦就是遭遇冰山，是非常危险的。冰山撞船事件最著名的，是“泰坦尼克号”在1912年遇难。每年约有1万多座冰山从格陵兰西部冰川产生。南极的冰山比北冰洋的冰山数量多，体积巨大。冰山的长度超过8000米的并不少见。2000年3月，面积达到1.1万平方千米的冰山从南极罗斯冰架崩裂下来，比北京市的面积还要大。现在已知的面积约16万平方千米的最大冰山生成于法国南极基地附近，面积和亚洲国家文莱差不多大。冰山在海中，海水最低温度只有-2°C左右，于是开始融解。在陆地上的温度都低于-10°C，甚至达到零下几十摄氏度。

当南极大陆的冰山向北、北极格陵兰的冰山向南漂移过程中，随着海水温度逐渐升高，冰山会随着海水的温度加速融解、断裂，逐渐还原成淡水与海水混合。冰山的寿命因为环境因素长短不一，短的一两年内就会消失，长的可能漂流10年左右。因为冰山都是淡水集合而成，所以是极为宝贵的淡水资源，人类目前还不能充分利用这一巨大的资源库。

北冰洋上的浮冰和积雪

冰雪会从北冰洋上消失吗

目前，冰雪正以比原先预想更快的速度在北极地区消融。从1984～2012年，北极气候变暖约是全球平均水平的两倍，当格陵兰岛的平均气温升高了1.5°C，而同期全球升温平均值为0.7°C。

其次，夏季消融期也加速了海冰的融化。像冰龄年轻化、海冰厚度明显减小、冰面融池，增多也是直接因素。北极地区气候状态可能影响全球，把它称为地球的空气调节系统也不为过，那里的冰雪厚度非常重要。随着冰雪在北极圈的消融，极端气象灾害在东亚地区加剧，导致了亚欧大陆冬季冷冬频繁出现，引发了中国春季、冬节的气象灾害频繁发生。北极冰的厚度和面积由于全球变暖，急剧减少。像北极熊依赖浮冰作为休息，捕捉海豹，处境十分困难。它们在夏季找到栖息的浮冰要游过很长的距离，这样会消耗体力、筋疲力尽、体重减少，甚至溺毙。有些北极熊只好吃自己的幼崽，因为觅食无门，所以，北冰洋的冰雪不但对人类生存重要，对动物生存同等重要，如果继续恶化，会有些动物会为此消失。

对于北极海冰未来的演变趋势，人们目前存在两种截然不同的观点。消极的观点认为，到2030年夏季将出现无冰的北冰洋，北极海冰减少的趋势是不可逆转的。积极的观点认为，北极海冰是可以恢复的，消融是阶段性的。持积极观点是，短期的海冰减少，是气候系统自身年代际的变化造成的。根据观测资料表明，2008—2010年的北极海冰面积与2007年相比，出现了连续三年在9月的增加，在2011年又明显减少。

所以，需要继续加强监测对北极海冰演变的认识，并开展更加严谨的科学研究，防患于未然。从全球变暖，我们可以知道，地球是我们共同的家园，需要每一个人关怀、爱护。

死亡冰柱

“死亡冰柱”是怎么形成的

在南北极的海底，常常能看到，从海面一直延伸到海底的细长冰柱，神话故事经常把死神白色手指描写成这样，只要生命与它轻轻触碰，瞬间会冰封在原地！海底生命在海底冰柱面前是那么的脆弱，不堪一击！由于人们惊叹于海底冰柱对海底生物的杀伤力巨大，形象地称作“死亡冰柱”。这样让动物心生恐怖的“死亡冰柱”如何形成的呢？为什么只在南、北极地区现身？

原来，之所以会形成“死亡冰柱”，是海水在极地地区遭遇极度严寒后，从海冰中会析出新形成的卤水。卤水是富含盐分的液态水，由于密度大于海水，所以当海水遇冷结冰时，它不会结冰，还要再接受适宜结冰的温度。

在南、北极地区的冬季，海面上遍布海冰。海冰上下的温度是有区别的，海面通常低于-20°C，海水有海冰保温温度仅为-1.9°C左右。极度寒冷的空气把低温向温暖的海水中传递，在海冰底部就形成新的海冰。卤水会因为底温度，不断从新形成的海冰中析出，析出的卤水密度明显大于下面的海水，在海冰中会汇集成一条条面水流，向下沉降。低温的卤水在下沉过程中，与较温暖的海水接触，周围的海水会跟着结冰，这样就形成了中间是卤水，外层是海冰的奇特冰管。这根奇怪的冰管如果不断向下延伸凝结，会形成细长的管状冰柱，这就是“死亡冰柱”的形成了。当“死亡冰柱”到达海底后，不会就此停止，会继续贴地延展。它魔鬼般的本性这时方才显露出，那些躲避不及的海底生物瞬间就冷冻起来了。“死亡冰柱”无声地向世界炫耀冰冻的强大摧毁力，我是魔鬼我怕谁！

由此可见，南、北极海面上极度寒冷的气温，是“死亡冰柱”主要形成的原因。不断向海底延伸生长的“死亡冰柱”，必须从海面有源源不断的低温传导，这才是维持“死亡冰柱”势力范围的关键。从低温角度来说，海面温度直接控制了“死亡冰柱”延伸的直径和长度。冰柱在海面回暖后，海水会慢慢将它们融化，这些从海面向下的魔爪才会彻底消失。到了季节会再次出现，周而复始，生生不息。

冰灾

冰灾为什么会出现在海上

台风和海啸是海洋中人类最熟悉不过的自然灾害，这些给人们的生活、生产带来巨大影响的海洋灾害，不但危机了人类，海洋也深受其害，会遭遇到严重的海冰威胁。

主要发生于海湾、近海和内海地区的海冰灾害，通常指海上因为温度低，海水表层大范围封冻的现象。海面被海冰冻结后，厚度可达几十厘米至几米。中国曾数次遭遇过海冰灾害的袭击的有渤海、黄海北部的部分海域。波澜壮阔的渤海和黄海北部在2009年12月，冷空气不断入侵下，海水陆续出现结冰的现象。该海域内的海冰范围到了2010年1月4日至8日迅速扩大，一直持续到2010年2月，成为30年来最严重的冰情。被厚厚的白色冰雪所覆盖的黄海和渤海，曾经汹涌澎湃的现象，刹那间凝固成了“冰塑”的世界。被海冰冻结的渤海超过50%的海域。无独有偶，1967年渤海经历过更为严重的可怕的大冰灾，海面成了巨大的冰雪平原，整个渤海湾被平均厚度超过半米的海冰封住，浩瀚的渤海仿佛一瞬间变成了平原，船舶孤零零地耸立在冰雪之上，寸步难行。

幸运的是，极端海洋灾害并不会频繁发生。因为只有苛刻的气候条件才能形成海冰灾害。前期大面积降雪、持续低温、极端冷空气袭击，才是其形成的重要条件。只有持续低温，海水的温度不断降低，还要发生大面积的降雪，提供凝结核，这是海冰结晶所需要的，接下来是极端冷空气的驾临，促进在海面上的形成海冰，海冰面积迅速扩增。如果有多股冷空气不断袭击，海水温度不能回暖，海冰的面积会越来越大，越来越厚。

造成巨大影响和危害的是养殖、捕捞、航运和海上石油开采等。大面积的海面结冰，对于海洋生态系统而言，将导致海水缺氧，海水盐度也会改变，海洋鱼类及底栖生物的生存也会受到严重威胁，区域生态环境平衡遭到破坏。

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