海水结冰吗

题目

海水结冰吗

答案

海洋难于封冻
我国长江(大约北纬30度)以北的湖泊,冬天都有冰冻现象.但是,在北纬60度以南的大洋面上,几乎难于见到就地生成的海冰.海水结冰要比陆地上淡水结冰困难的多.
首先,海水含盐度很高,降低了海水的冰点.淡水结冰是在0度,含10‰盐度的水冰点为-0.5℃,而含35‰盐度的水冰点是-1.9℃.地球上各大洋海水平均盐度为34.48‰,因此,海水的冰点在-1.9℃左右.
再则,海水的最大密度不是在4℃,而是随盐度增加而降低.它的降低速度比冰点随盐度增加而降低的速度快.从下图可以看出,两条下降线相交于24.7‰盐度和-1.33℃的坐标上.因为海水平均盐度是34.48‰,远远超过24.7‰,所以海水达到冰点时,尚未达到海水的最大密度因而海水的对流混合作用并不停止,大大妨碍了海水的结冰.此外,海洋受洋流、波浪、风暴和潮汐影响很大,这些因素一方面加强了海水混合作用,一方面也使冰晶难以形成.
凡此种种,都不利于海冰的形成和发展.海洋难于封冻对世界气候大有好处,是气候比较温暖湿润,适于生物的发展.但海洋封冻情况在亚欧大陆东西两岸差别很大.欧洲西岸由于既受西风又受墨西哥暖流的影响,冬季海港不冻.亚洲东岸冬季受大陆季风控制,加上南下的鄂或次克海寒流和日本海寒流的影响,沿海封冻较强.就拿我国渤海之滨的塘沽港来说,所处纬度和葡萄牙首府里斯本相近,可是冬天还会封冻,有时需要靠破冰船来疏通航道,便利海轮进出.
海冰淡化
航海者都知道海冰有一种有益的特性,就是海冰所含的盐度比海水要低得多.海冰年代越老,冰中的盐分就越少.年代久远的海冰顶部几乎是淡水冰,能够融化饮用.为什么海冰会淡化呢?
冰是单矿岩,不能和它物共处.水在结晶过程中,会自动排除杂质,以保持其纯活.因此,海水冻结时产生的冰晶,是淡水冰.但是,结冰过程往往较快,会使一些盐分以“盐泡”的方式保存在冰晶之间,冰晶外璧也会粘附上一些盐分,所以海冰实际上不是淡水冰,还是有咸味的.海冰比海水的盐度显然小得多,大致在0.5‰到l5‰之间,一般为3-7‰左右.
冰晶间的盐泡不是静止不动的,它的浓度高而比重大,因重力而沿冰晶间隙下坠.因海冰顶部要比底部淡.另外,冰中如果存在温度梯度,会使盐泡向高温方向移动.有人作了一次实验,把含盐泡的海冰由上部加热,盐泡竟违反重力规则而向上迁移(图l4).这由于海水结冰时,气温低于水温,因而盐泡向底部迁移.
留在冰块里的盐泡,在气温升高到融点时,往往互相沟通,使盐汁漏出于冰块之外,这时海冰表面百孔千疮.隔年海在夏季就因这个缘故排出盐分.经过若干年后,多年海冰顶部几乎变成淡水冰.我国西北某些地区干旱而且水质苦咸,那里的人们就创造了结冰法淡化苦咸水,他们在冬天把冰块搬进水窑和农田里,待春暖后再饮用和灌溉.据试验,原先含盐量8-25克/升的苦水经淡化后,含盐量降低到3-7克/升,除盐率达到了60-80%.
封海冰
南北极多年不化的海冰,叫作封海冰.封海冰与海岸相连,面积巨大.北极的封海冰,即使在夏季面积收缩时还有800多万平方公里,相当于大洋洲的面积.南极大陆周围也终年被封海冰封锁.
封海冰破碎后随洋流漂泊四方,南北极不少附冰科学站就以次为根据地研究探索极地的奥秘.航海史上,出现过某些海船被封海冰挟持漂流无法返回大陆的悲惨纪录.1912年由俄国彼得堡开出的海船“圣·安娜”号,在北冰洋上为封海冰所阻,随冰漂流将近两年,直到船只完全被冰毁坏.这场灾难只有两人获救.