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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*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。
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海冰指由海水冻结而成的咸水冰,也包括进入海洋中的*冰川(冰山和冰岛)、河冰及湖冰。咸水冰是固体冰和齿水(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%,物理性质不同于淡水冰。
狭义的海冰指海洋中冻结而成的咸水冰。最初形成的海冰是针状的或薄片状的,随后聚集和凝结,并在风力、海流、海浪和潮汐等外力作用下,互相堆叠行成重叠冰和堆积冰。 一般情况下都飘浮在海面上,形状规则的海冰露出水面的高度为总厚度的1/7〜1/10,尖顶冰露出的高度达总厚度的1/4〜1/3。
反射率为0。50〜0。70,抗压强度约为淡水冰的3/4。
在狭义的海冰定义中加上河冰和冰山,就是广义的海冰。广义的海冰泛指海上的冰,
包括来自*的淡水冰(冰川和河冰)和由海水直接冻结而成的咸水冰。
有些海冰会与海
岸或海底冻结在一起,这种海冰称为“固定冰”;能随风、海流漂移的称为“浮冰”。值得
一提的是,海冰在冻结和融化时,会引起海况的变化,流冰会影响船舰航行和危害海上建
筑物。
海冰的性质主要是指其抗压强度,这点对于研究海冰来说是绝对不能忽视的。 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。
因此淡水冰要比海冰密度坚硬,海冰坚固程度约为淡水
冰的75%,如果人可以在5厘米厚的河冰上面安全行走,那么在海冰则需要7厘米厚才能
保证人在上面安全行走。 当然,冰的温度愈低,抗压强度也愈大。
1969年渤海特大冰封,
海冰厚度可达60厘米,坚硬无比,为解救船只,使用30公斤炸药包破冰,结果冰层竟然
只是被炸开了个皮。
对于航海的船只来说海冰是巨大的危险,一般采用以下方法消除危险:倾洒煤灰,利
用吸收日光热量融化海冰;使用炸药,炸出一条航路;使用燃料,加热融化海冰。