书城科普读物高新科技的开发(海洋与科技探索之旅)
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第24章 海冰是咸水冰还是淡水冰

海冰是海洋中各种类型冰的总称,包括海水冰与淡水冰两大类。淡水冰主要是大陆冰川断裂后进入海洋或者陆地河川流入海洋时冻结而形成的;海水冰则是海水在临界冻结温度下冻结形成的。海水冰也是由淡水冰晶构成的,不同之处是在冻结过程中冰晶之间还存留有少量的浓盐水,因而海水冰的密度(比重)要比淡水冰大些,并且其密度还与其含盐量有关。新冻结的海水冰密度一般为0.85~0.94,盐度通常在3~25之间。冻结时的温度越低,结冰速度越快,海水冰的含盐量越高。海水在冻结过程中总要释出一些盐分,因而其含盐量总是低于结冰时海水的盐度。初期海水冰中浓盐水的比例占2%~10%,但由于浓盐水的比重大,随着时间的推移,冰晶间的浓盐水会因重力作用而逐渐向下沉降,最终可渗出冰外。冰龄越长含盐越少。通常冰龄在1年以上的海水冰,盐水大部分都可以释出冰外,因含盐量很低,融化后甚至可以饮用。全球冰川与海上冰山

南极冰盖和陆架冰川整个南极大陆几乎都覆盖着一层厚厚的冰盖,南极大陆的平均海拔高度为2300米,而冰盖的平均厚度竟达2200米,冰盖的最厚处超过5000米。南极大陆总面积1410万平方千米,大约只有65万平方千米夏季无冰雪,不足南极大陆总面积的5.4%。此外,南极大陆周围还存在着广阔的陆架冰川。仅著名的罗斯陆架冰川面积就接近60万平方千米,超过法国的国土面积。南极陆架冰川漂浮于海面上,厚度约2~50米。

全世界的恒冰约有95%分布在南极,储藏量大约为3500万立方千米,占全世界淡水总资源的90%以上。

格陵兰冰川格陵兰冰川面积约165万平方千米,大约占全岛面积的90%,冰层的最大厚度1860米,边缘厚度约45米,平均厚度300米,储冰量约54万立方千米。

有人推算,假如覆盖南极的冰盖与陆架冰川和覆盖格陵兰的冰川全部融化,则全球的海平面有可能升高100米。但是,由于冰层融化后该地区陆地的负荷减轻,而海洋海底的负荷增大,有可能导致陆地升高而海底下降,因此海平面的上升幅度可能要比上述值略小些。

海洋中的冰山是由南极的大陆冰盖、陆架冰川或者格陵兰等地的大陆冰川边缘断裂后漂浮于海上而形成的。这种冰山主要是由淡水冰构成,其厚度一般都在数十米至数百米。而由海水冻结的海水冰,其厚度一般不超过3米。

全球每年大约可形成1.2万~1.5万个冰山。但是却没有人能够准确地统计出全球的冰山数量,以及其数量是在增加还是在减少。因为新的冰山每时每刻都在不断地形成,而旧的冰山也在漂浮中逐渐崩裂、消融。全球气候变暖可导致冰山形成的数量增加,但也将加速冰山的消融,究竟可使冰山的数量增多还是减少,短期内还难以作出定论。有报道说,南极海域漂浮的冰山数量大约有22万个,但这个数字是否准确却是难以核实的。

海洋中的冰山能漂浮多久,很难一概而论。这不仅要看其体积的大小,还要看其周围环境温度的高低。根据目前所掌握的资料,海洋冰山一般都可以存在两年之久。

南北两半球的冰山有什么不同南北两半球海洋冰山由于成因不同,外形也明显不同。南半球的冰山大多是由大陆冰盖边缘或陆架冰川边缘断裂而形成的,而北半球的冰山大多是由大陆冰川的断块形成的。由于南极地区气候严寒,冰川边缘不常断裂,因而形成的冰山体积一般都比较大,而且顶部平坦,被称为平顶冰山。平顶冰山约有90%的体积浸没于海水中,只有大约10%的体积漂露在海面上,其水下高度一般为水上高度的6倍左右。北半球的冰山大部分是从格陵兰等陆地冰川边缘分离而成的,体积相对较小,冰山的形状大多为不规则的锥形,被称为锥形冰山。锥形冰山的水下高度一般只有水上高度的2倍左右,虽然其体积较小,但露出海面的部分的高度有时比平顶冰山还要高。南半球已发现的最大冰山长约350千米,宽96千米,水上高度90米;而北半球已发现的最大冰山长仅10千米,宽5千米,水上高度却超过100米。

海洋冰山能作为人类的淡水资源吗这个问题到目前为止还是个备受争议的议题。有人认为是可行的,而有人则认为是不可行的。该问题一直是在支持与反对中徘徊着,因为它不仅仅涉及资源的归属问题,还因为其运输途中存在诸多不易解决的技术难题。例如,从南极到澳大利亚的距离就有6000余千米,到中东则长达2万千米,轮船的拖运能力、运输途中冰山会融化或消耗多少、沿途船只和钻探平台等障碍物如何规避、运输途中冰山融化会对沿途海域的环境造成什么影响等等,至今还难以作出比较有说服力的定论。因而直至如今仍然是议论者多而试验者少。