海冰的形成与特征

不超过一个冬天的海冰被称为第一年海冰冰。海能在一个或多个夏天存活下来的冰被称为多年冰。大多数南极海冰是第一年的浮冰。多年冰在北极很常见，其中大部分是北冰洋的浮冰。

浮冰是由许多单独的冰块组成的，如果它们小于20米(约66英尺)宽，就被称为蛋糕，浮冰则由小(20-100米[约66-330英尺]宽)到巨大(超过10公里[约6英里]宽)不等。当冰漂移时，它经常破裂，在引线和裂缝中出现开阔的水。铅是典型的线性特征，在一年中的任何时候都广泛分布在浮冰中，延伸数百公里，宽度从几米到数百米不等。在冬天，无论是新冰还是年轻冰，当它们被压在更厚的浮冰之间时，都经常通过漂流和山脊的方式机械地变厚。压力脊由水线上方的帆和下方的龙骨组成。在北极，大多数龙骨深10-25米(约33-80英尺)，通常是帆高的四倍。龙骨宽度通常是帆宽的2-3倍。南极压力脊比北极压力脊更小。虽然它们只占两极地区总冰面积的25%左右，但总冰质量的大约40- 60%包含在压力脊内。

生长在海洋表面的冰晶通常会迅速分解成更小的碎片，形成一种被称为“碎冰”或“脂冰”的汤状悬浮液。在平静的条件下，这些晶体冻结在一起，形成一层连续的新冰，称为nilas。它有10厘米(约4英寸)厚，看起来是深灰色的。随着冰盖在底部结冰而变厚，它变成了灰色到灰白色的年轻冰，厚度可达30厘米(约1英尺)。如果新的和年轻的冰没有变形成木筏或山脊，它们将通过被称为凝结的底部冻结过程继续生长。冻结的冰，与其

在加拿大伊丽莎白女王群岛的埃尔斯米尔岛的最北端，多年海冰中的压力脊向上推力。M.O.杰弗里斯，阿拉斯加费尔班克斯大学独特的柱状晶体纹理由于向下生长的冰晶进入水中，是非常常见的北极浮冰和固结冰。

在更湍流的条件下，当水受到风和波浪的扰动时，破碎的晶体聚集成圆盘，称为煎饼。当它们从几厘米长到几米宽时，它们巩固通过层层叠加，机械增厚。煎饼冻在一起形成蛋糕和浮冰，其中含有大量颗粒状的冰。“薄饼循环”虽然发生在两个半球，但在南极洲尤其重要，它解释了秋季和冬季冰盖迅速扩张的原因。因此，南极浮冰通常比北极浮冰含有更多的颗粒冰和更少的柱状冰。

薄冰、油脂和薄冰的形成也发生在薄冰中，这是在通常被海冰覆盖的地区仍然部分或完全无冰的周期性特征。它们在南极洲特别常见下吹的风吹离大陆迫使海岸的冰远离海岸，使海洋表面无冰，并为进一步的冰生长敞开。在沿海多冰岩中，冰的形成和去除几乎是连续的。因此，它们有时被称为“冰厂”。

南极浮冰也含有大量的颗粒冰，因为雪的重量通常足以使冰表面低于海平面，海水浸泡雪的底部并产生冰泥。当雪泥结冰时，在浮冰顶部附近会增加一层粒状雪冰。

血小板冰可能是除了海洋冰之外最奇特的海冰形式。在南极洲，寒冷的、盐度相对较低的海水从冰架下面流出，在水柱和海洋表面的海冰底部都生长着小块冰。虽然血小板冰被发现冻结成浮冰，但它最常见的是在麦克默多海峡发现的那种坚冰中。在北极，血小板冰主要生长在低盐度的水池中。这些水池是在夏季由融水径流在浮冰底部形成的。

浮冰漂移和厚度

北冰洋海冰的大规模漂移主要是由波弗特环流(在西部或北美北极波弗特海表层水域内顺时针流动的大致圆形洋流)和跨极地漂移(从东部或欧亚北极流入大西洋的主要洋流)主导的。波福特环流的顺时针旋转和跨极漂移的运动是大尺度大气环流的结果，由北冰洋西部的高压中心主导。这种模式不是恒定的，而是每十年左右在强度和位置上都有所变化，因为高压中心减弱并向阿拉斯加和加拿大北极靠近。这种高压中心十年一次的变化被称为北极涛动。

跨极漂移将大量的冰从北冰洋向南通过弗拉姆海峡，沿格陵兰岛东海岸流入北大西洋海洋。冰漂移速度，由放置在冰上的浮标确定，在弗拉姆海峡平均每天10-15公里(约6-9英里)。冰可以在博福特环流中漂移长达七年之久，其速度从中心为零到边缘平均每天漂移4-5公里(约2.5-3英里)不等。博福特环流和超极地

漂移强烈影响北冰洋冰层厚度的分布，这在很大程度上是由潜艇声纳对冰吃水的测量确定的。冰吃水是对水线以下冰层厚度的测量，通常被用作总冰层厚度的近似代理。平均吃水从欧亚海岸附近的约1米(约3英尺)增加到北格陵兰岛和加拿大北极岛屿沿岸的6-8米(约20-26英尺)，那里的冰很厚。

在南极洲，大尺度的海洋环流主要是沿海岸向西运动和较远的近海向东运动西风漂流(也称为南极绕极流)。向西流的平均漂移速度为每天20公里(约12英里)，向东流的平均漂移速度为每天15公里(约9英里)。在倾斜风将冰吹离海岸并形成冰礁的地方，局部海冰的运动大致与海岸垂直。罗斯海和威德尔海有环流，向西-移动冰向北偏转，在离岸更远的地方与向东移动的冰相遇。与北冰洋的博福特环流不同，这些环流似乎不使冰再循环。在浮冰上钻取的冰厚数据、船上观测者的目测数据和一些系泊声纳显示，南极海冰比北极海冰薄。通常情况下，南极的第一年冰不到一米(约三英尺)厚，而多年冰不到两米(约6.5英尺)厚。

海冰及其与海洋、大气和气候的相互作用raybet雷竞技最新

海冰的增长和衰减通过与大气和海洋的相互作用影响局部、区域和全球气候。raybet雷竞技最新而冰雪覆盖的海冰则是

在南极洲别林斯高森海，冰霜烟雾、开阔的水域和被浮冰和冰山包围的小铅处的新海冰和年轻海冰。作案手法，杰弗里斯，阿拉斯加费尔班克斯大学

有效的绝缘体，从相对限制热损失温暖的海洋在寒冷的大气中，在冬季的几个月里，有显著的湍流热和质量从铅和多尼娅传递到海洋和大气。这些损失表现为水面蒸发和凝结产生的霜烟，它们影响到数百米以上和引线和多裂孔下游数百公里处的大气过程。铅柱和冰柱中生长的冰排斥的盐水驱动了海洋的深层混合。不合格的盐水也会影响全球海洋环流通风过程是通过增加水的盐浓度来进行的。新冰和年轻冰都转化为压力脊，形成粗糙的顶部和底部表面，增强了从大气到大气的动量转移海洋。脊在冰面上充当帆，抓住风。随后浮冰的运动通过冰下面的龙骨将能量传递给下面的水。

雪和冰减少居住在冰和水中的生物可利用的太阳辐射量。可利用能量的减少影响并经常降低植物、动物和微生物的生产力。雪有很高的反照率(它将很大一部分太阳短波辐射反射回大气)，因此表面的温度保持凉爽。在北极，夏季地表反照率随着气温的升高而降低雪融化完全地，在冰面上形成的融水池塘吸收了更大的份额入射短波辐射，总冰浓度(冰面积与开放水域面积之比)减小。短波的增加辐射吸收通过融水池和开阔的海洋加速了融化过程，进一步降低了表面反照率。这种冰反照率正反馈在海冰与气候的相互作用中起着关键作用。raybet雷竞技最新

最近海冰变化的新影响

自1958年以来获得的潜艇声纳数据显示，20世纪90年代北冰洋的平均冰吃水减少了1米多(约3英尺)，冰量比1958- 1976年期间减少了40%。最大的冰流减少发生在北极中部和东部。遥感还显示，自1978年以来，北极海冰范围以每10年3%的速度减少，尤其是在20世纪80年代末。这包括北极东部，那里的冰浓度和冰雪覆盖季节的持续时间也都减少了。计算机模拟表明，这一地区海冰的变化是由于大气环流的变化，因此冰动力学，而不是更高的气温。然而，目前还不清楚这些变化是否是由于自然变异造成的。或者它们是否代表着一种政权的转变，这种转变将持续下去，并且在未来可能会变得更加严重。

因为气候变化的计算机模型预测raybet雷竞技最新全球变暖的后果将更早地出现，在极地地区，尤其是北极，监测和了解海冰的行为非常重要。北极海冰面积的持续减少可能会产生严重的生态影响。在加拿大的哈德逊湾西部可能发生过这样的事件，在20世纪80年代和90年代，随着海冰覆盖的持续时间和范围的减少，北极熊的身体状况和繁殖成功率显著下降。另一方面，海冰的减少可能有利于石油和矿产的勘探、生产和运输，以及北海航线的航行。东北通道)，一条沿着欧洲和俄罗斯北部海岸连接大西洋和太平洋的水路，以及一条沿着北美北部海岸的类似路线——西北通道。

捕鲸记录表明，在20世纪50年代中期到70年代初之间，南极海冰范围减少了大约25%冰芯样品自1950年以来，海冰范围减少了20%。从那时起，遥感数据表明，在20世纪80年代和90年代，南极海冰范围的增加与北极海冰范围的减少平行。然而，南极海冰范围的增加并不均匀分布。南极半岛西部海冰范围的缩小与Adélie企鹅数量的轻微下降和帽带企鹅数量的显著增加有关。有人推测，如果这一地区的冰面积继续减少，磷虾的数量将大幅减少，因为它们失去了冰下的栖息地，并面临着来自樽海鞘日益激烈的竞争。

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