[科普中国]-浮冰

概念

浮冰是指不与海或江河岸、岛屿、海或江河底部等冻结在一起，在海或江河中漂泊不定，能随风、水流、海浪的影响而漂浮的冰。1

浮冰又称漂流冰或流冰，是表面海水温度降至一1.8℃(海水的冰点)以下时，形成可浮于海面的稠密油脂状冰。浮冰在全球热平衡和热盐循环方面起到关键的作用，继而影响全球气候。2

形成原因浮冰是海水冻成的海冰。在秋季，当表面海水温度降至一1.8℃(海水的冰点)以下时，先出现针状或薄片状冰晶，冰晶浮上表面，形成稠密的油脂状冰。经进一步冻结，积聚成薄片状的尼罗冰。随着降温，海水在尼罗冰的底部继续冻结，形成向下生长的柱状冰晶，逐渐增长成为直径几米的冰盘。在风和波浪的作用下，冰盘相互粘结、叠加，最终形成厚度达几十厘米、连续的海冰层。极地浮冰所覆盖的面积最大可达地球表面积的13%。即使是在极圈之外的波罗的海(Baltic Sea)、里海(Caspian Sea)和鄂霍次克海(OkhotskSea)，冬季也有浮冰出现。

与淡水冻结成的冰体不同，海冰是一种含大量孔隙和通道的、固一液两相共生的混合体。在海冰形成过程中，生长的冰晶会排出盐分，形成高浓度盐水(卤水)。不含盐分的多边形冰晶体，按晶架结构紧密的排列在一起，卤水和空气被封闭于两个或多个冰晶体晶壁之间，形成了球形或长筒形的盐囊或卤水胞。卤水沿着冰晶体之间的缝隙下移，使得多个卤水胞单元彼此相连，既形成所谓的盐水通道或卤道(brine channel)。卤水的盐度可达普通海水的3～5倍，海冰的温度越低，卤水的盐度越高。此外，海冰形成的时间越长，由于卤水的外逸，海冰的整体盐度也会逐渐降低。2

分类冰型分类浮冰冰型可分为初生冰、冰皮、尼罗冰、莲叶冰、灰冰、灰白冰、白冰、一年冰和多年冰九种。以下分别加以介绍。

① 初生冰是由海水直接冻结或在海面上降雪而成的，多为晶状、针状、薄片状、糊状和海绵状。海面呈灰暗色且无光泽，遇微风不起波纹。

②冰皮是由初生冰或在平静的海面上直接冻结而成的，其表面平滑而湿润，色灰暗，面积较饼冰为大，厚度小于5cm，能随波起伏，遇风浪易破碎。

③尼罗冰是指厚度小于10cm的有弹性的薄壳层，表面无光泽，在波浪和外力作用下易弯曲和破碎，并能产生“指状”重叠现象。

④莲叶冰是指直径为30~300cm、厚度为10cm以内的圆形冰块。由于彼此相互碰撞而具有隆起的边缘。可由初生冰冻结而成，也可由冰皮或尼罗冰破碎而成。

⑤灰冰是指厚度为10~15cm的冰盖层、由尼罗冰发展而成，比尼罗冰的弹性小，表面平坦湿润，多呈灰色。易被涌浪折断，受挤压时多发生重叠。

⑥灰白冰是指厚度为15～30cm的冰层，由灰冰发展而成，表面较粗糙，呈灰白色，受挤压过大时多形成冰脊。

⑦白冰是指厚度为30~70cm的冰层、由灰白冰发展而成，表面粗糙，大多呈白色。

⑧一年冰是指厚度为70~200cm，时间不超过一个冬天的冰，由白冰发展而成。

⑨多年冰(用My表示)至少经过一个夏天而未融尽的冰，厚度多在2m以上。由于它比一年冰厚且松，露出水面部分较高。3

特征分类浮冰外貌特征随天气变化的冷暖及所在海区的水文、地形等因素不同而不同。浮冰表面特征分平整冰、重叠冰、冰脊、冰丘、覆雪冰、覆水冰及蜂窝冰等七种，简单介绍如下：

平整冰是指冰面较平整，未受变形作用影响的海冰，或只有冰瘤或冰块挤压冻结的痕迹；重叠冰是指冰层相互重叠，但重叠面的倾斜度不大；冰脊是指碎冰在挤压力的作用下，冰块杂乱无章地堆积在一起形成的山丘状的堆积冰；冰丘是指在风、浪、流的作用下，冰块杂乱地重叠在冰面上，呈直立或倾斜状态；覆雪冰是指表面有积雪的冰；覆水冰是指冰面上覆有融水的海冰；蜂窝冰是指处于融化阶段后期的冰，其中有许多因融化而成的水孔。3

密集度分类根据海区中浮冰的密集度（海冰覆盖面积与海区总面积之比）分为：开阔海面（海冰密集度