论文部分内容阅读
1912年，英国的大型客轮“铁达尼号”在北大西洋航途中，被冰山撞沉，1635人葬身大海，是世界航海史上最惨痛的一次事件。事后，人们为避免类似的海难重演，建立了海冰巡逻机构，向在大洋上航行的轮船报告冰山源流情况。
我国地处温带和热带区域，每年冬季，只有纬度较高的渤海和北黄海能出现海面结冰现象，至于像撞沉巨轮“铁达尼号”的冰山，在中国的海域是看不到的。从渤海结冰谈起
每当隆冬降临，站在渤海之滨极目远眺，眼前是一片望不到边的茫茫冰原。诗人们常以“千里冰封”来形容渤海结冰之雄伟，不过这是一种艺术夸张。实际上渤海冬季的结冰，从来没有达到“千里”的范围。据科学考察，渤海沿岸的固定结冰区通常只向海里延伸1 km～5 km，浮冰区的范围要更广一些，但最大也不超过30 km。能用“千里冰封”来形容的，在2l世纪以来恐怕只有1936年1—2月间和1969年2—3月间发生的两次特大冰封，当时整个渤海几乎全被海冰封住了。渔船和进出塘沽、秦皇岛等港口的中外轮船，都被冻在海上。估计当时海冰的厚度一般有20 cm～30 cm，最大可达1 m厚。而由碎冰堆积形成的冰丘，最大者约有3层楼高。这是已知的渤海历史上的最大冰情。
但是，要把渤海结冰与地球上主要的冰雪世界——极地区域相比，那不过是小巫见大巫罢了。据科学家估计，在地球上的南极和北极海洋上，仅常年不化的那部分海冰，大约就有1000万km2，这还不包括极地大陆上的冰盖呢!
北极海冰的核心部分是极地冰丛区域。它是千万年来集结的冰群，常年不化，在平坦地方厚度为3 m－4 m，而在多冰群地区则厚达20 m～25 m以上。南极大陆的98％常年被冰雪覆盖着，冰盖平均厚度1 km－2 km，体积有2 850万km2。而周围海域上的海冰，在冬季结冰区可达2 000万km2，夏季结冰区缩小，最小面积约为350万km2。海冰的厚度仅为1 m～2 m，堆积的冰丛也不过2 m～3 m厚，比北极海冰要薄得多。
冰川、冰架和冰山
极地海冰的来源有两个：一是海水冻结成的冰，另一种是从极地大陆冰川外流的陆缘冰。在南极大陆和北极的格陵兰，长年累月降雪积压形成的冰盖，即所谓大陆冰川。由于陆地地形向沿海倾斜，大陆冰川在重力作用下便缓缓向外滑动，当它流到海岸时，便向海上延伸成为陆缘冰。这种陆缘冰有几十米到几百米厚不等，其形如悬崖峭壁，在某些沿岸海区形成“冰架”。这些陆缘冰在风、流、浪及热的作用下，一旦发生断裂，便形成在海上漂泊的冰山。冰山的大小不一，形状各异。大面积的台状冰山，有人把它们称做“冰岛”，可在上面设立漂流科学考察站。冰山的数量很大，据估计，在南极辐合线以南，分布有20多万个大小冰山，平均重10万t，有的重达几百万吨。
冰山在向低纬区移动的过程中，由于温度升高而慢慢融化。据研究，在大洋上漂流的冰山平均寿命约为4年，但南极冰山的寿命要比北极的长一些，有些南极大冰山寿命甚至长达十几年。例如，1967年美国卫星开始跟踪一座南极大冰山，到1979年它还没有完全融化。1967年开始发现时，它长达105 Km，宽55 km，经过12年它已经漂流了，长度缩小为74 km，宽度缩小为37 Km，看来它还可能维持好几年。
海冰与人类的关系
长期以来，人们从直观感觉上总认为海冰只带来寒冷和危险，对它没有好感。其实，和自然界许多事物一样，海冰的存在有利也有弊，地球上如果没有这么多冰雪，我们就不会有这种宜人的气候条件。终年覆盖着冰雪的两极地区，乃是地球上的两大冷源，无论是大气还是海洋，都在那里冷却，再流回到它原来的地方去，构成大气和海洋的大循环。这种大气和海洋大循环的存在，是维持全球适宜气候的基本条件之一。如果两极区域的冰雪世界遭到破坏，冷源就会减弱，地球上热量平衡就会发生大变化，从而引起地球环境的一系列链锁反应，造成不堪设想的恶果。这是从整个地球的全局来说的。小而言之，从局部来看，由于海冰的存在，对海洋也有甚大的影响。海冰加强了海洋水层的上下对流，能把上层的溶解氧带到深层，直至海底：而海底沃泥也会因对流被带到海洋上层，因此有海冰的海区，往往海水肥沃，藻类生长茂盛，生物大量繁殖，形成良好的渔场。例如南极沿海，由于海冰存在，鱼类丰富，成为举世瞩目的新渔场。
海冰还是一种有益的资源。随着工农生产的发展和人类生活的需要，世界上许多国家已感到水源日益紧张，尤其是那些地处干旱和沙漠地带的国家，水荒已成为严重的社会问题。因此，海冰作为一种丰富的淡水资源而开发利用，已经提到议事日程上。沙特阿拉伯、科威特、智利、澳大利亚、美国等，正在研究利用冰山的淡水作为工农业用水以至饮用水，并且已经提出了若干拖运冰山的技术方案。其中比较可行的方案是用大幅白色塑料布把冰山盖上，减少阳光照射，使冰山融化更慢，同时用几艘船把冰山顺流拖运到岸边，让冰山在沿岸自然融解，然后用水泵把冰水抽上岸使用。目前，智利、澳大利亚、沙特和美国正在做试验。
此外，极地冰雪在科学上有重大研究价值。南极大陆冰川和北极格陵兰冰川，是千万年积雪形成的，因此是地球气候变迁的见证人。大家知道，雪的水分子中含有极少量的氘原子和氧18，这些元素的密度和当时的气候条件，特别是年平均气温有关。因此，只要分析千万年来相继堆积起来的冰层，就可以推知两极地区的气候史。另外，冬、夏形成的冰层特性不同，可以通过研究冰层的季节变化，推算出冰层的年代。因为氘的密度变化还与太阳辐射现象有关，由此可以研究太阳活动规律。还有，人们通过研究冰层中保存的气泡，了解大气的成分和大气循环变化等。总而言之，人类对海冰的研究和应用价值的认识，还在不断深入，随着科学技术的发展，海冰的资源将会更多地为人类服务。
我国地处温带和热带区域，每年冬季，只有纬度较高的渤海和北黄海能出现海面结冰现象，至于像撞沉巨轮“铁达尼号”的冰山，在中国的海域是看不到的。从渤海结冰谈起
每当隆冬降临，站在渤海之滨极目远眺，眼前是一片望不到边的茫茫冰原。诗人们常以“千里冰封”来形容渤海结冰之雄伟，不过这是一种艺术夸张。实际上渤海冬季的结冰，从来没有达到“千里”的范围。据科学考察，渤海沿岸的固定结冰区通常只向海里延伸1 km～5 km，浮冰区的范围要更广一些，但最大也不超过30 km。能用“千里冰封”来形容的，在2l世纪以来恐怕只有1936年1—2月间和1969年2—3月间发生的两次特大冰封，当时整个渤海几乎全被海冰封住了。渔船和进出塘沽、秦皇岛等港口的中外轮船，都被冻在海上。估计当时海冰的厚度一般有20 cm～30 cm，最大可达1 m厚。而由碎冰堆积形成的冰丘，最大者约有3层楼高。这是已知的渤海历史上的最大冰情。
但是，要把渤海结冰与地球上主要的冰雪世界——极地区域相比，那不过是小巫见大巫罢了。据科学家估计，在地球上的南极和北极海洋上，仅常年不化的那部分海冰，大约就有1000万km2，这还不包括极地大陆上的冰盖呢!
北极海冰的核心部分是极地冰丛区域。它是千万年来集结的冰群，常年不化，在平坦地方厚度为3 m－4 m，而在多冰群地区则厚达20 m～25 m以上。南极大陆的98％常年被冰雪覆盖着，冰盖平均厚度1 km－2 km，体积有2 850万km2。而周围海域上的海冰，在冬季结冰区可达2 000万km2，夏季结冰区缩小，最小面积约为350万km2。海冰的厚度仅为1 m～2 m，堆积的冰丛也不过2 m～3 m厚，比北极海冰要薄得多。
冰川、冰架和冰山
极地海冰的来源有两个：一是海水冻结成的冰，另一种是从极地大陆冰川外流的陆缘冰。在南极大陆和北极的格陵兰，长年累月降雪积压形成的冰盖，即所谓大陆冰川。由于陆地地形向沿海倾斜，大陆冰川在重力作用下便缓缓向外滑动，当它流到海岸时，便向海上延伸成为陆缘冰。这种陆缘冰有几十米到几百米厚不等，其形如悬崖峭壁，在某些沿岸海区形成“冰架”。这些陆缘冰在风、流、浪及热的作用下，一旦发生断裂，便形成在海上漂泊的冰山。冰山的大小不一，形状各异。大面积的台状冰山，有人把它们称做“冰岛”，可在上面设立漂流科学考察站。冰山的数量很大，据估计，在南极辐合线以南，分布有20多万个大小冰山，平均重10万t，有的重达几百万吨。
冰山在向低纬区移动的过程中，由于温度升高而慢慢融化。据研究，在大洋上漂流的冰山平均寿命约为4年，但南极冰山的寿命要比北极的长一些，有些南极大冰山寿命甚至长达十几年。例如，1967年美国卫星开始跟踪一座南极大冰山，到1979年它还没有完全融化。1967年开始发现时，它长达105 Km，宽55 km，经过12年它已经漂流了，长度缩小为74 km，宽度缩小为37 Km，看来它还可能维持好几年。
海冰与人类的关系
长期以来，人们从直观感觉上总认为海冰只带来寒冷和危险，对它没有好感。其实，和自然界许多事物一样，海冰的存在有利也有弊，地球上如果没有这么多冰雪，我们就不会有这种宜人的气候条件。终年覆盖着冰雪的两极地区，乃是地球上的两大冷源，无论是大气还是海洋，都在那里冷却，再流回到它原来的地方去，构成大气和海洋的大循环。这种大气和海洋大循环的存在，是维持全球适宜气候的基本条件之一。如果两极区域的冰雪世界遭到破坏，冷源就会减弱，地球上热量平衡就会发生大变化，从而引起地球环境的一系列链锁反应，造成不堪设想的恶果。这是从整个地球的全局来说的。小而言之，从局部来看，由于海冰的存在，对海洋也有甚大的影响。海冰加强了海洋水层的上下对流，能把上层的溶解氧带到深层，直至海底：而海底沃泥也会因对流被带到海洋上层，因此有海冰的海区，往往海水肥沃，藻类生长茂盛，生物大量繁殖，形成良好的渔场。例如南极沿海，由于海冰存在，鱼类丰富，成为举世瞩目的新渔场。
海冰还是一种有益的资源。随着工农生产的发展和人类生活的需要，世界上许多国家已感到水源日益紧张，尤其是那些地处干旱和沙漠地带的国家，水荒已成为严重的社会问题。因此，海冰作为一种丰富的淡水资源而开发利用，已经提到议事日程上。沙特阿拉伯、科威特、智利、澳大利亚、美国等，正在研究利用冰山的淡水作为工农业用水以至饮用水，并且已经提出了若干拖运冰山的技术方案。其中比较可行的方案是用大幅白色塑料布把冰山盖上，减少阳光照射，使冰山融化更慢，同时用几艘船把冰山顺流拖运到岸边，让冰山在沿岸自然融解，然后用水泵把冰水抽上岸使用。目前，智利、澳大利亚、沙特和美国正在做试验。
此外，极地冰雪在科学上有重大研究价值。南极大陆冰川和北极格陵兰冰川，是千万年积雪形成的，因此是地球气候变迁的见证人。大家知道，雪的水分子中含有极少量的氘原子和氧18，这些元素的密度和当时的气候条件，特别是年平均气温有关。因此，只要分析千万年来相继堆积起来的冰层，就可以推知两极地区的气候史。另外，冬、夏形成的冰层特性不同，可以通过研究冰层的季节变化，推算出冰层的年代。因为氘的密度变化还与太阳辐射现象有关，由此可以研究太阳活动规律。还有，人们通过研究冰层中保存的气泡，了解大气的成分和大气循环变化等。总而言之，人类对海冰的研究和应用价值的认识，还在不断深入，随着科学技术的发展，海冰的资源将会更多地为人类服务。