海冰、海浩、极地涡旋、水煮黄河,都是啥

海冰

海冰(sea ice)是淡水冰晶、“卤水”和含有盐分的气泡混合体,包括来自大陆的淡水冰(冰川和河冰)和由海水直接冻结而成的咸水冰,一般多指后者。广义的海冰还包括在海洋中的河冰、冰山等。

海冰里面有什么?

海水结冰时,是其中的水冻结,而将其中的盐分排挤出来,部分来不及流走的盐分以卤汁的形式被包围在冰晶之间的空隙里形成“盐泡”。此外,海水结冰时,还将来不及逸出的气体包围在冰晶之间,形成“气泡”。因此,海冰实际上是淡水冰晶、卤汁和气泡的混合物。

海冰的盐度是指其融化后海水的盐度,一般为3~7‰左右。海冰盐度的高低取决于冻结前海水的盐度、冻结的速度和冰龄等因素。冻结前海水的盐度越高,海冰的盐度可能也高。在南极大陆附近海域测得的海冰盐度高达22~23‰。结冰时气温越低,结冰速度越快,来不及流出而被包围进冰晶中的卤汁就越多,海冰的盐度自然要大。在冰层中,由于下层结冰的速度比上层要慢,故盐度随深度的加大而降低。当海冰经过夏季时,冰面融化也会使冰中卤汁流出,导致盐度降低,在极地的多年老冰中,盐度几乎为零。

海冰形成的影响因素

1.气温(纬度+可能的气温变化)

2.海(湖)水量(决定有多少液体可以凝固)

3.海(湖)水盐度(负相关,盐度越低越有利于结冰)

4.海陆热力性质差异(越大结冰速度越快)

5.沿海洋流性质(寒流易结冰、暖流难结冰)

6.海域形状(形状越狭小越利于结冰)

海冰行进动力

1.风(考虑风力大小与风向,风力大可以“捣碎”整块海冰)

2.水(考虑洋流流向,洋流势力强大同样可以“捣碎”整块海冰)

海冰的分布

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”。

海冰是极地和高纬度海域所特有的海洋灾害。在北半球,海冰所在的范围具有显著的季节变化,以2~3月份最大,此后便开始缩小,到8~9月份最小。

北冰洋的白令海、鄂霍次克海和日本海,冬季都有海冰生成;大西洋与北冰洋畅通,海冰更盛。在格陵兰南部,以及戴维斯海峡和纽芬兰的东南部都有海冰的踪迹,其中格陵兰和纽芬兰附近是北半球冰山最活跃的海区。

南极洲是世界上最大的天然冰库,全球冰雪总量的90%以上储藏在这里。

我国境内会形成海冰的海域主要包括辽东湾、渤海湾、莱州湾和黄海北部

海冰的影响

弊:带来交通安全问题、海冰融化造成海平面上升生物栖息地减少、对海上建筑构成威胁

海冰是海上航船的“克星”。它们会幽灵般地漂浮在海面上,阻碍船只航行,甚至会引发沉船事故;它们还会将宽广的海面冻结起来,困住船只,甚至将船只挤碎。此外,海冰还会损坏海洋建筑,影响海产养殖业,给沿海地区人们造成巨大影响。

海冰出现后,有时会影响海洋水文状况、大气环流以及海洋气候。此外,海冰还会给海上运输、海洋渔业以及海洋油气资源开发等活动带来直接损失。近年来,全球气候异常,海冰出现得越来越频繁,使海上作业变得更加艰难。

海面形成大面积海冰时,将给渔业带来冲击。在这种情况下,渔港无法正常运转,渔船还会受困甚至被损坏。至于水产养殖业,损失会更严重,因为海冰有可能使滩涂贝类缺氧而死。如果海水长时间低温,相应海域内的养殖贝类就会被冻死。面对海冰灾害,人们所能采取的措施有限。所以,一旦海冰灾情发生,损失将十分巨大。

破坏海上建筑

海冰漂移时能产生推力和撞击力。在潮汐的影响下,它们还能产生一种竖向力。这几种力量混合在一起具有很大的破坏作用。在海冰的破坏作用下,海上油气勘探和生产设施难免会有损伤。1969年,中国渤海特大冰封期间,打入海底28米的“海二井”石油平台就是被海上漂浮的流冰推倒的。

港口、航运受阻

海冰灾情发生后,会快速冰封港口,使海上航道受阻,海上旅客、货物运输将被迫中断。没有返港的船只会被困在海上。海冰具有强大的膨胀力。当温度降低时,海冰就会膨胀,夹在海冰之间的船舶就有可能被破坏,船上的人员和财产将面临很大威胁。

利:为特定生物提供栖息地、帮助特定生物迁徙,节省体力、适当处理开发淡水资源,灌溉,对于下层海水具有保温作用,利于生物生存

2021年1月6日一早,青岛石老人海水浴场、奥帆中心、一浴海面像开了锅,热气腾腾。据了解,这是在极寒天气中才会出现的“海浩”奇观。

据青岛气象部门解释,这便是“海浩”奇观。当海面上方的气温突然降到-10℃以下时,海水温度高于空气温度,海面水蒸气遇到冷空气后迅速凝结为冰晶,在海面上聚集像雾气一般,因此呈现出了“白茫茫云雾”的现象。

“海浩”现象的出现需要具有温度差和凝结核两个条件。海水温度高于空气温度,海水蒸发为水蒸气,遇到冷空气后迅速凝结为冰晶。青岛持续低温达-15℃,由于海水温度高于空气,海面蒸发的水气遇到冷空气后迅速凝结为冰晶,形成了“浩气”奇观。当太阳出现大地回温后,陆地温度提升较快,与海水温差缩小“浩气”消失,而距离岸边相对较远的海洋上空温度依然很低,所以“浩气”仍然存在。

其实,当水面大气温度远低于水温时,水面蒸发的水汽立马会遇冷凝结为冰晶或者水雾。海浩则是气温突降到零下十度时水汽凝结成的冰晶。这现象在冬季比较常见。

受热力因素影响北极地区近地面形成了极地高压,但高空是低压,而且这个低压系统是“绕极”的,好比一个寒冷空气的涡旋,因此被叫做极地涡旋,简称极涡 ,其实它通常是指盘踞在极地高空的冷性大型涡旋。

极地涡旋是一种持续的、大规模的气旋,且只发生于地球的极地,介于对流层和平流层的中部和上部。这种涡旋在极夜的时候最为强大,谭老师地理工作室综合整理因为此时的温度梯度是最大,但持续缩减,到夏季甚至会消失。我国通常也将北极涡旋简称为“极涡”。由于北极圈在冬半年会迎来“极夜”,气温更低,极涡也会在这段时间达到一年中的最强状态。

极地是地球的冷极、大气的“冷源”,在极地上空会形成一个势力强大的冷性低压。在北极,对流层的空气在这里冷却、下沉。该冷气团的中心冷却下沉后盘踞在这里,且自身随着地转偏向力而旋转。类似于低空的气旋系统,一方面,北极涡旋会自身旋转;另一方面,它也会按照一定路径行走。只不过北极涡旋的主体一般停留在靠近北极的陆地,不会轻易南下。

极涡在南、北两半球都有,它的位置可以决定南、北半球的冷暖分布情况。极涡主要表现在对流层中上层即500hpa以上的平均环流状态,它的中心并不对应在极点,它的位置会随着时间改变。在北极地区,冬极北极涡旋形状上是瘦长的,有两个中心,这一巨大极地涡旋的中心位置位于俄罗斯西伯利亚东北部地区以及加拿大海岸外巴芬岛上空。在南极地区,极地涡旋结构相比北极地区要稳定得多,旋转中心位于南极罗斯冰架附近。

极涡虽是极地高空的“主角”,但有时,北极对流层中部也可能出现反气旋。一旦极地上空被较为持久的反气旋或者暖脊控制,极涡就可能发生分裂(就如同鹊巢鸠占,极涡的老家被暖空气挤占),并向南移动。

全球气候变化导致气候变暖,夏秋季节较高的气温,北太平洋、北大西洋等海域温度升高,直接影响了高纬度地区海洋的温度。通过洋流、大气环流等水汽交换,极地附近大气温度受到影响,当暖气流侵入冷空气的大巢时,由于北极变暖,这里原有的大气环流受到扰动,冷空气被迫移动,进而导致极涡分裂。北极涡旋(冷空气)就会被挤压南下,会造成大范围的寒潮。来自北极的冷空气俯冲南下,一发不可收拾。极涡在分裂后,通常有两个主要移动方向,一是影响北美,二是游荡亚欧。所以,在年的冬季芝加哥出现如《后天》的场景,应该是北极涡旋受到了某股暖气流的影响所致。

2020年元旦前后几日,黄河三盛公水利枢纽库区像煮饺子开了锅,远远望去整个水面笼罩在白茫茫的雾气之中,如梦似幻,宛如仙境。黄河水袅袅腾腾,仿佛煮沸了一样,蔚为壮观,这一景象也被称为“水煮黄河”。

“水煮黄河”景观是由于河面上蒸发的水汽遇冷凝结为小水珠,形成一层雾气后笼罩水面的自然现象。一般在黄河封河之前,在较低的水温、气温和较高的湿度条件下才会出现“水煮黄河”景观。这种现象一般出现在清晨,随着太阳逐渐升高,雾气就会散去。

黄河三盛公水利枢纽工程是黄河上唯一以灌溉为主的一首制引水大型平原闸坝工程,由于特殊的地理位置和工程条件,每到黄河封河开河期间,这里就形成了独特的流凌景观。绚丽多彩的流凌美景,为寒冷的冬天注入了缕缕温情。

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页面更新:2024-03-10

标签:涡旋   黄河   极地   盐度   北极   冰晶   海面   海水   海上   温度

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