时间: 2022-04-07 03:59:55 | 来源: 喜蛋文章网 | 编辑: admin | 阅读: 103次
海水在结冰时,海水中的纯水从海水中分离出来,而把海水中的盐类排斥在外,于是,冰块就变淡了,冰块溶化时的水是淡水。
而当结冰的海水溶化时产生的水却是淡的,生活在北极的爱斯基摩人就是靠它作为饮用水的。原来,海水在结冰时,海水中的纯水从海水中分离出来,而把海水中的盐类排斥在外,于是,冰块就变淡了,冰块溶化时的水是淡水。
扩展资料起初,科学家们坚信,海水是地球固有的。它们开始以结构水、结晶水等形式贮存在矿物和岩石之中。以后,随着地球的不断演化,它们便从矿物、岩石中释放出来,成为海水的来源。然而,一些科学家却有不同看法。他们认为,这些“初生水”就是从地面渗入的。
近代兴起的天体地质研究表明,在地球的近邻中,无论是距太阳最近的金星、水星,还是距太阳更远一些的火星,都是贫水的,惟有地球得天独厚,拥有如此大量的水。所有这些,都让科学家倍感奇怪,纷纷探讨地球水的真正来源。其实,所有这些观点还都是猜测,离真正揭开地球水源之谜的日子还很遥远。
根据其含量的多少,大体上分为三类:每升海水中含有100毫克以上的常量元素;含有1毫克-100毫克的微量元素;含有1毫克以下的痕量元素。
参考资料:百度百科-海水
海水不仅咸而且苦,原因在于海水中含有大量的盐类,如钠盐、钾盐、镁盐等。
而海上的冰之所以是淡的,是因为海冰并非海水结的冰,它是海水中冰体的总称,包括海水直接冻结成的冰和陆地来冰两部分。
在海水直接冻结的过程中,会有一部分的盐类脱离冰晶流入海中,所以,海冰的盐度总会低于开成它的海水的盐度。也就是说,海冰没有海水那么咸苦。而在南极附近,由于温度极低,那里的海冰的盐度会比其它地方的海水的盐度更高。
陆地来冰(陆地上开成的冰),包括河水和冰山,都是来自淡水,所以含盐度几乎为零,所以很淡。
扩展资料:
按发展阶段,海冰可分为初生冰、尼罗冰、饼冰、初期冰、一年冰和老年冰6大类;按运动状态可分为固定冰和流冰两大类。固定冰与海岸、海底或岛屿冻结在一起,能随海面升降,从海面向外可延伸数米或数百千米。
参考资料:海冰-百度百科
海水结冰需要三个条件:
1、 气温比水温低,水中的热量大量散失;
2、 相对于水开始结冰时的温度(冰点),已有少量的过冷却现象;
3、 水中有悬浮微粒、雪花等杂质凝结核。
纯淡水在0℃时结冰,4℃时密度最大。但海水则不同,无论是冰点温度I(指海水开始结冰时的温度),还是最大密度时的温度均与盐度有关。这两个温度均随盐度增大而线性下降,递减较快,在盐度为24.69时,海水的I与取同一数值,均为-1.33℃。
当S<24.69的海水时,> I,因此,当气温下降时,首先达到。此时乃有垂直方向的对流混合,当水温继续下降接近I时,表层水的密度已非最大并逐渐趋向稳定,于是水温稍低于冰点时就迅速结冰。S>24.69的海水,< I。
因此,水温逐渐下降至冰点温度的过程,也就是海水密度不断增大的过程,因而变重下沉,发生对流,这种对流过程会一直持续到海水冻结时为止。
当海水冻结时,不是所有盐分都包含在海冰中,因此,冰下的海水盐度就会增大,加强了海水的对流。当水温降至冰点以下,海水达到某种程度的过冷水以后,就形成海冰。
海冰可以在海水中的任一个深度开始形成。在海水表面以下生成的海冰称为水下冰或潜冰,而在海底生成的海冰则称为锚冰。海冰生成以后,由于密度比海水小,会逐渐上升,和海面生成的海冰结合,使海面的海冰逐渐变厚。
海冰生成时会将饱和的盐分析出,但也有可能来不及析出而留在冰晶内部,形成所谓的“盐泡”。同时,海水中有不少小气泡,当结成海冰时,气泡也可能留在海冰的冰晶之间,形成“气泡”。因此海冰其实是冰晶、盐泡和气泡的混合体。
扩展资料:
海冰的种类
海冰依形成的方式,可分为两种。一种是沿海岸凝结的海冰,另外是依附浅海大陆架上层的海床结成的海冰,称为固定冰。这样形成的海冰,由于贴靠陆地,不会随洋流和季风而漂流。
另一种海冰则是浮冰,或称流冰。顾名思义,浮冰是漂浮在海面上的冰。由于没有依附陆地,浮冰会随着海面上海水的运动或海风的吹动而运动。当大量浮冰堆积在一起时,会形成堆冰。堆冰可能会自由漂浮,也有可能在经过海岸附近时被沿岸的海冰阻截“俘获”而成为沿岸海冰的一部分。
海冰聚集得最多的地方是地球南北两极附近的极地。它们主要是在北极附近的北冰洋以及南极洲附近的南冰洋上。随着季节变化,海冰的数量和大小都会有显著变化。庞大的海冰在融解和形成时都会对影响地球的水循环,从而影响地球的气候。
参考资料:百度百科-海冰
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海冰指直接由海水冻结而成的咸水冰,亦包括进入海洋中的大陆冰川(冰山和冰岛)、河冰及湖冰。咸水冰是固体冰和卤水(包括一些盐类结晶体)等组成的混合物,其盐度比海水低2~10‰,物理性质(如密度、比热、溶解热,蒸发潜热、热传导性及膨胀性)不同于淡水冰。海冰的抗压强度主要取决于海冰的盐度、温度和冰龄。通常新冰比老冰的抗压强度大,低盐度的海冰比高盐度的海冰抗压强度大,所以海冰不如淡水冰密度坚硬,在一般情况下海冰坚固程度约为淡水冰的75%,人在5厘米厚的河冰上面可以安全行走,而在海冰上面安全行走则要有7厘米厚的冰。当然,冰的温度愈低,抗压强度也愈大。1969年渤海特大冰封时期,为解救船只,空军曾在60厘米厚的堆积冰层上投放30公斤炸药包,结果还没有炸破冰层。
海冰的分类和分布:海冰其按形成和发展阶段分为:初生冰、尼罗冰、饼冰、初期冰、一年冰和多年冰。按运动状态分为固定冰和浮(流)冰。前者与海岸、岛屿或海底冻结在一起,多分布于沿岸或岛屿附近,其宽度可从海岸向外延伸数米至数百公里;后者自由漂浮于海面,随风、浪、海流而漂泊。海水具有显著的季节和年际变化。北半球冰界以3~4月最大(面积约1100万公里2),8~9月最小(约700~800万公里2),流冰群主要绕洋盆边缘流动,多为3~4米厚的多年冰。南半球冰区以9月最大(面积1880万公里2),3月最小(面积约260万公里2),多为2~3米厚的“一冬冰”。海冰对海洋水文要素的垂直分布、海水运动、海洋热状况及大洋底层水的形成有重要影响;对航运、建港也构成一定威胁。中国渤海和黄海北部,每年冬季皆有不同程度的结冰现象,且冰缘线与岸线平行;常年冰期约3~4个月,盛冰期固定冰宽0.2~2公里;冰厚:北部多为20~40厘米,南部10~30厘米,对航行及海洋资源开发影响不大。
“海冰惹的祸”:漂浮在海洋上的巨大冰块和冰山,受风力和洋流作用而产生的运动,其推力与冰块的大小和流速有关。据1971年冬位于我国渤海湾的新"海二并"平台上观测结果计算出,一块6公里见方,高度为1.5米的大冰块,在流速不太大的情况下,其推力可达4000吨,足以推倒石油平台等海上工程建筑物。
海冰对港口和海上船舶的破坏力,除上述推压力外,还有海冰胀压力造成的破坏。经计算,海冰温度降低1.5度时,1000米长的海冰就能膨胀出0.45米,这种胀压力可以使冰中的船只变形而受损;此外,还有冰的竖向力,当冻结在海上建筑物的海冰,受潮汐升降引起的竖向力,往往会造成建筑物基础的破坏。1912年4月发生的“泰坦尼克”号客轮撞击冰山,遭到灭顶之灾,是本世纪海冰造成的最大灾难之一。我国1969年渤海特大冰封期间,流冰摧毁了由15根2.2厘米厚锰钢板制作的直径0.85米、长41米、打入海底28米深的空心圆筒桩柱全钢结构的“海二井”石油平台,另一个重500吨的“海一井”平台支座拉筋全部被海冰割断,可见海冰的破坏力对船舶、海洋工程建筑物带来的灾害是多么严重。
海水和大气相互作用形成海冰,其形成大致经历5个阶段。一是海面气温下降,表面海水温度降至冰点以下时,海水里又有利于形成冰的雪粒等凝结核,海水表面层就开始结成纵横交错的冰针或小冰片。二是海面温度继续降低,大量的冰针或冰片聚集起来,形成覆盖海面的薄冰,薄冰破裂成一个个大小相当均匀的圆盘状冰饼。三是海面温度进一步下降,圆盘状冰饼互相冻接起来,形成有一定厚度的、面积相当大的冰盖层。四是海面温度再下降,冰层膨胀龟裂,大片冰层就形成破碎的冰块。五是海水的运动,促使冰块叠加,各个冰块之间又冻接起来,形成面积更广阔的大冰原。冰原再互相撞碰,重叠,就形成山峦般起伏不平的大冰群。这时,冰厚可达15~20米。
在极地附近,冰川的一部分滑行至海洋中,断裂成一个个巨大的冰山。冰山形状奇特,千姿百态,有的宛如平台,有的陡峻尖削,有的波浪般起伏……冰山大小不一,小的面积不足1平方千米,大的面积却有几百甚至5000平方千米,海冰高出海面100多米,犹如海岛一般,但露出水面的通常只是冰山高度的1/5或1/4。在北极海域,曾有一座台状冰山,长55千米,宽30千米,露出水面的部分高达30米。在南极海域,曾有过一座巨大的冰山,长350千米,宽40千米。南极海域的冰山约有22万座,约为北极冰山数的4倍。冰山寿命很长,一般是4~11年,有些长达13年之久。在移居海洋的数年中,冰山漂移流浪,远离它的故乡。格陵兰岛附近的冰山,经加拿大东部海域向南移动。可越过北纬48度。南极冰山向北移动,可到达大西洋南纬35度、印度洋南纬45度、太平洋南纬50度。冰山漂移到温暖的水域,水线腰部日益细瘦,及至有一天支撑不住上截而翻倒下来。翻倒激起的巨浪会给过往附近海域的舰船造成巨大的威胁。
海水的破坏力是非常巨大的。首先是冰的膨胀力。淡水随温度降低而密度增大,4℃以下,随着温度下降,水的体积却要加大,这就是水的反常膨胀。小瓶中的水结冰,往往把小瓶胀裂就是这个缘故。海水也有这个反常特性,只是海水呈现最大密度的温度不是4℃,而是随海水盐度的高低而变化,一般要在-2℃以下。以这个温度为分界,气温再下降就会引起海冰的体积膨胀。此外,海冰膨胀还有一个因素,那就是海冰中的“盐泡”。在海冰形成过程中,海水中的盐大都析出来,进入未结冰的海水中,但也有少部分盐被冰包围起来,形成一个个“盐泡”。随着气温的降低,海冰中大量的“盐泡”也冻结成冰,致使冰的体积更加胀大。冰的膨胀力十分惊人,能把船体挤压得变形,使船舱破裂进水,甚至破坏港口、码头和海中的军事设施。
其次是海冰在风和海流作用下产生的推力。这是海冰破坏力的主要形式。有些海中建筑物在冻冰时倒于海中,就是海冰的巨大推力造成的。
还有就是移动的冰撞击物体时产生的冲击力。冰的质量越大,漂移的速度越快,撞击物体时产生的冲击力也越大。例如,一个厚30厘米、面积为1000平方米的冰块,若漂移速度为0.5米/秒,则撞击物体时可产生100吨的冲击力。当行驶的舰船和漂移的冰块或冰山相撞时,两者共同的撞击力就会更大,造成更严重的损失。
现代的舰船一般都装有导航和水下探测设备。但这也不能绝对保证其在冰块、冰山活动区航行的安全。
1912年4月10日,英国白星航运公司的海上“豪华宫殿”——大西洋邮轮“泰坦尼克”号,从英国南部城市南安普敦港起航,开始了横渡大西洋、直驶纽约的处女航。这是一艘排水量6.6万多吨的巨型轮船,船内设施在当时世界上是无与伦比的,英国人把它称为“永不沉没的海上皇后”,将它视为自己的骄傲。当然,第一批乘客也自感无上光荣。
4月14日午夜钟声响过不久,在纽芬兰岛东南380海里处,“泰坦尼克”号与漂浮的冰山相撞。这座冰山露出水面的部分约十七八米高,低于“泰坦尼克”号的甲板高度,但水面以下部分暗藏的冰山“底盘”却很大。坚硬的冰山,擦撞了船头水下右舷的底舱部分,虽然没有撞击破洞,但是使撞擦处的几块钢板中凹,板端铆钉崩脱而向外张开,形成了长达几百米的一道口子,占船全长的1/3,划穿了右舷前部的6个舱,前5舱都有水密舱,而第六舱偏偏没有水密舱,大量海水乘虚而入,汹涌地灌进舱内,灌满一舱又一舱。从深夜11点40分擦撞,到凌晨2点18分全船沉没,“泰坦尼克”号只在海面上支持了两个多小时。当时船上有2201人,只有711人生还。
“泰坦尼克”号撞到巨大冰山沉入大西洋底之后,其原因一直是个谜。1985年,美国深水研究专家罗伯特·巴拉尔特,在距纽芬兰东南方680千米的水下3795米处,发现了该船的残骸,他借助遥控水下摄影仪拍摄了数张照片。
1993年夏天,一个由英、美两国专家组成的探险小组对“泰坦尼克”号残骸进行了5次探测。他们采用深水机器人和小型载人潜艇,多次靠近该船残骸,打捞上许多钱币、器皿、怀表乃至船体碎块。1993年9月中旬,在纽约举行的一次美国船舶制造和机器制造专家研讨会上,有关专家学者提出了事故分析结果报告。他们的结论是:如果当时设计这艘最大、最豪华游轮的人员在制造过程中不偷工减料的话,“泰坦尼克”号的沉没或许可以避免,即使出事也不至于造成如此惨重的伤亡。专家们在会上强调指出,英国贝尔法斯特市沃尔弗造船厂的设计人员,完全按照当时造船的技术标准来铆接船体,可是“泰坦尼克”号船壳却采用了质量较差的钢材,它在低温下容易发脆和开裂。优质钢材受到撞击时只是弯曲或变形,而“泰坦尼克”号的钢质船壳在大西洋冰海中撞上冰山时,竟像玻璃那样裂开。因此,美国造船工程师弗·卡尔茨盖在研讨会上的最新研究结果的总结中说,这场惨剧可以说是难以避免的。
时隔47年,1959年1月30日,丹麦“汉斯·贺托福特”号轮船,在格陵兰岛法韦尔角东面120海里处,再次上演了一出与冰山相撞的悲剧,造成90多人丧生。轮船在与冰山相撞不久即沉没。
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