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為什么海水不容易結(jié)冰
入冬以來,天氣一天比一天寒冷,時(shí)不時(shí)寒風(fēng)陣陣,時(shí)不時(shí)飄起漫天大雪,有時(shí)也會(huì)突然溫度驟降,于是問題就來了,人們生活所需的水資源就會(huì)慢慢結(jié)冰,給人們的生活帶來了諸多不便。但是即使溫度再低,海水卻不容易結(jié)冰,同樣是水,為什么差別就這么大呢?
海水結(jié)冰和淡水結(jié)冰的條件不一樣。住在海邊的人都有這樣的體會(huì),每當(dāng)初冬冷空氣來臨時(shí),陸地淺水池塘很快凍結(jié)成一層薄冰;深冬時(shí)節(jié),江河封凍,而海面卻照樣波濤洶涌,海浪起伏。只有在寒潮頻頻爆發(fā),空氣較長(zhǎng)時(shí)間處于低溫的情況下,海水才會(huì)出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象。
海水結(jié)冰需要三個(gè)條件:①氣溫比水溫低,水中的熱量大量散失;②相對(duì)于水開始結(jié)冰時(shí)的溫度(冰點(diǎn)),已有少量的過冷卻現(xiàn)象;③水中有懸浮微粒、雪花等雜質(zhì)凝結(jié)核。淡水在4℃左右密度最大,水溫降到0℃以下即可結(jié)冰。海水中含有較多的鹽分,由于鹽度比較高,結(jié)冰時(shí)所需的溫度比淡水低,密度最大時(shí)的水溫也低于4℃。隨著鹽度的增加,海水的冰點(diǎn)和密度最大時(shí)的溫度也逐漸降低。
海冰初生時(shí),呈針狀或薄片狀冰晶;繼而形成糊狀或海綿狀;進(jìn)一步凍結(jié)后,成為漂浮于海面的冰皮或冰餅,也叫蓮葉冰;海面布滿這種冰后,便向厚度方向延伸,形成覆蓋海面的灰冰和白冰。 海冰是淡水冰晶、“鹵水”和含有鹽分的氣泡混合體。按發(fā)展階段,可分為初生冰、尼羅冰、餅冰、初期冰、一年冰和老年冰6大類;按運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可分為固定冰和流冰兩大類。
固定冰與海岸、海底或島嶼凍結(jié)在一起,能隨海面升降,從海面向外可延伸數(shù)米或數(shù)百千米。流冰漂浮在海面,隨著海面風(fēng)向和海流向各處移動(dòng)。
海水含鹽度很高,大約在34.5‰左右,這種鹽度下的海水的冰點(diǎn)大約在-2℃。即使達(dá)到-2℃,由于表面海水的密度和下層海水的密度不一,造成海水對(duì)流強(qiáng)烈,也大大妨礙了海冰的形成。此外,海洋受洋流、波浪、風(fēng)暴和潮汐的影響很大,在溫度不太低的情況下,冰晶很難形成。
海洋難以封凍對(duì)我們?nèi)祟惡苡泻锰帲Q蠖觳唤Y(jié)冰使世界的氣候比較濕潤(rùn),易于生物的發(fā)展。再者海洋不結(jié)冰可以使我們的船只在冬天可以繼續(xù)航行。 現(xiàn)在常年存在海冰的地方是南極和北極。在北極,即使在夏天海冰的面積也有大洋洲那么大。
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