Морские льды мирового океана

Морские льды

Климатические условия на поверхности Мирового океана тако­вы, что на значительной его акватории могут существовать льды. Продолжительность их существования весьма различна в разных районах океана — от немногих недель в течение года в умеренных широтах до практически постоянного в полярных широтах. Наи­большего распространения ледяной покров достигает к концу зимы. Площадь, занятая льдами, в Арктике достигает почти 11 млн км 2 (апрель), в Антарктике — почти 20 млн км 2 (сентябрь). Кроме того, в большей или меньшей степени, на более или менее длительный срок — недели, месяцы — льдом покрываются многие моря (Грен­ландское, Баффина и др.) и участки океанов (район острова Нью­фаундленд и др.). На морях, омывающих берега России, льды наблюдаются каждый год. Есть только несколько крупных портов, которые не замерзают. Это Мурманск, расположенный в Баренцевом море, Калининград на Балтийском море, Новороссийск и Туапсе — на Черном. При этом в мягкие зимы могут оставаться свободными от льда и ряд других портов Балтийского и Азовского морей.

По происхождению льды в море разделяются на три типа: соб­ственно морские, образовавшиеся при замерзании морской воды, речные, выносимые в море реками, и айсберги, или ледяные горы,— обломки покровных ледников, спускающихся в море.

Ледообразование в море

При понижении температуры воды до точки замерзания стано­вится возможным переход воды из жидкого состояния (фазы) в твер­дое, т. е. в лед. Но для этого нужно хотя бы очень малое пере­охлаждение воды, наличие в воде центров кристаллизации и отве­дение выделяющейся теплоты ледообразования (вспомним, что при образовании одного килограмма льда выделяется 333 кДж теплоты, которое и пойдет на нагревание воды).

В природе обычно при наступлении устойчивого похолодания соблюдаются все три условия. Лед появляется в виде отдельных кристаллов — ледяных игл. Так как у переохлажденной и еще не замерзшей морской воды соленостью > 24,7 %с точка замерзания лежит выше точки наибольшей плотности, в такой воде конвекция (вертикальная циркуляция) происходит вплоть до начала замерзания.

Следовательно, эту температуру имеет весь слой, и кристаллы льда могут появляться не только на поверхности, но и в любой точке слоя, охваченного циркуляцией, т. е. может образовываться внут- риводный лед. На неглубоких местах внутриводный лед может при­мерзать к камням, предметам, лежащим на дне. Тогда образуется донный лед. При длительном процессе ледообразования донный лед нарастает до таких объемов, что отрывается от дна, всплывает под действием архимедовой силы (лед легче воды) и примерзает к по­верхностному льду.

Развитие ледяного покрова на поверхности после появления ледяных игл продолжается, увеличивается число игл и, наконец, они покрывают всю поверхность воды. Они смерзаются и образуют пятна пленки, похожие на пленки жира на остывшем бульоне. Этот лед и называется ледяным салом. Дальнейшее развитие льда зависит от условий погоды: при штиле образуется сплошной полупрозрач­ный эластичный покров — нилас. Если водная поверхность сильно опреснена, то может образоваться, как и на простой луже, тонкая твердая прозрачная, подобная стеклу корка — склянка, или ледяная корка. При небольшом волнении, препятствующем образованию сплошной ледяной поверхности, образуются отдельные льдины небольших (30—50 см) размеров, почти правильной круглой фор­мы, возникающей вследствие непрерывного столкновения льдин при волнении. Этот вид льда называется блинчатым. Если ледооб­разование происходит при сильном волнении, то слой сала вместе с внутриводным льдом увеличивается, но не смерзается в монолит, образуя подобие ледяной каши, называемой шугой.

Есть еще одна начальная форма льда — снежура, которая обра­зуется при выпадении снега на поверхность воды. Так как темпе­ратура замерзания морской воды ниже нуля, то снег на ней не тает, а, намокая, дает начало формированию настоящего льда.

Дальнейшее развитие начальных форм льда приводит к форми­рованию молодого льда — больших площадей светло-серого, сравни­тельно ровного льда толщиной 10—30 см. При условии продолжи­тельного выхолаживания он увеличивает свою толщину вследствие образования нового льда на его нижней поверхности. По мере утолщения льда скорость его нарастания уменьшается из-за малой теплопроводности льда (2,1—2,6 Вт/(м-°С)).

Ледяной покров служит как бы «одеялом» для моря, которое сильно уменьшает теплоотдачу в атмосферу. Скорость нарастания толщины льда может быть вычислена по эмпирической формуле Н. Н. Зубова, которую он получил из наблюдений в Арктике:

где И_л — толщина льда, см; Z(-7 r ) — число градусо-дней мороза, или сумма средних суточных отрицательных температур воздуха за время расчета. Формула показывает, что наибольшая толщина, до которой

может намерзнуть лед за одну зиму в условиях арктических морей,

В открытом Северном Ледовитом океане толщина льда дости­гает 3—5 м. Следовательно, лед этот образовался не за одну зиму, а за несколько. Такой лед называется многолетним в отличие от однолетнего, или годовалого, который образуется только за одну зиму. Многолетний плавучий лед, занимающий открытые простран­ства Северного Ледовитого океана, называется арктическим паком или просто паком, так как в Антарктике таких льдов нет.

Особое ледяное образование представляют собой айсберги. Они встречаются в Северном Ледовитом океане и северной части Ат­лантики вблизи Гренландии и побережья Канады, но главный их источник — покровный ледник Антарктиды.

Лед может утолщаться не только вследствие теплоотдачи и на­мерзания новых масс льда, но и путем торошения, т. е. образования нагромождений обломков льдин в виде гряд или холмов, которые называются торосами. Могут образоваться ледяные сооружения толщиной 30—40 м, причем без появления вновь образовавшегося льда, а только благодаря сокращению площади, занятой льдами.

Источник

6. Географическое распределение льдов в Мировом океане.

В холодный период года льдами покрывается более 15% поверхности Мирового океана. К концу зимы границы распространения плавучих льдов смещаются в более низкие широты, а к концу лета – в более широкие.

Для Атлантического океана характерными являются морские и глетчерные плавучие льды (айсберги). В северной части океана они ежегодно встречаются в районе Гренландии и к югу от Ньюфаундленской банки. По мере дрейфа на юг до 40°С.Ш. айсберги разрушаются. Морские льды тают, не доходя до этой параллели.

В Тихом океане плавучие и глетчерные льды менее распространены, чем в Атлантическом. Айсберги здесь встречаются лишь в Аляскинском заливе и на юге океана, отколовшиеся от ледников Антарктиды. Припай наблюдается в период с декабря по апрель в заливах и бухтах восточных берегов Камчатки. В открытых частях морей лёд дрейфует к югу.

Северный-Ледовитый океан в зимнее время полностью покрыт льдами, толщиной 2,5–3,0м. Айсберги здесь редки.

В летнее время происходит интенсивное таяние льда, но оно не обеспечивает разрушение всех льдов, образовавшихся за зиму. Огромные массы льдов выносятся Восточно-Гренландским течением в Атлантический океан. В море Баффина одновременно может находиться до 40 000 айсбергов различного размера.

Вероятность встречи с айсбергами длиной свыше 100 м составляет в прибрежной зоне 20%, свыше 300 м — 5%. В открытом океане севернее 65 о ю.ш. айсберги длиной более 1500 м встречаются редко.

Черное море замерзает только у северных берегов. Полностью замерзает Днепро-Бугский лиман и лиман Днестра. В Крыму лёд образуется лишь в закрытых бухтах.

Азовское море замерзает вдоль всех берегов в виде широкого припая, центральная часть свободна ото льда или заполняется дрейфующим льдом.

7. Навигационные пособия по льдам

К навигационным пособиям, в которых содержатся подробные сведения о ледовом режиме и обстановке того или иного района Мирового океана являются:

• лоции,
• атласы физико-географических данных.
• атласы льдов,
• альбомы ледовых образований на морях.

• общие сведения о ледовом режиме,
• сроки появления и очищения ото льда в отдельных районах,
• основные виды и формы плавучих льдов, их мощность и направление дрейфа,
• районы побережья, где встречается припай,
• схемы границ распространения льда.

• помещены фотографии существующих видов и форм морского льда,
• даны пояснения ледовых терминов, связанных с наличием льдов в море,
• описаны процессы образования и таяния морского льда,
• помещены схемы встречающихся в море основных видов и форм льда
• дана классификация и терминология морских льдов и явлений с ними связанных.

Источник

16. Морские льды

Образование льда в море, кроме наступления устойчивой морозной погоды, зависит от нескольких факторов:

• поверхностной солености, обусловливающей температуру замерзания морской воды;
• переохлаждения воды, т.е. понижение ее температуры несколько ниже температуры замерзания;
• наличие в воде ядер кристаллизации – мельчайших взвешенных частиц органического и неорганического происхождения.

16.1. Классификация льдов

По происхождению льды подразделяются на морские, материковые и речные. Морской лед образуется из морской воды, когда ее температура понижается до температуры замерзания. Он может быть поверхностным, образовавшимся в поверхностном слое воды, и внутриводным. Характерным свойством этих льдов является наличие в них солей, попадающих с морской водой. Материковый лед образуется из снега на суше и попадает в океан в виде айсбергов, их обломков и так называемых ледяных островов. Этот лед пресный, содержит сравнительно мало примесей и имеет в большинстве случаев голубоватый цвет. Основная масса материкового льда попадает в Мировой океан из антарктических ледников. В меньшем количестве он встречается в Северном Ледови­том океане, откуда течениями выносится в северную часть Атлантического океана. Речной лед образуется в реках и при весеннем ледоходе выносится в море. Этот лед содержит много примесей, тоньше материкового льда и совершенно пресный. Основная масса речного льда встречается в морях Северного Ледовитого океана, куда он выносится многочисленными реками. В течение лета речной лед тает. По динамике выделяются подвижные (дрейфующие) льды, меняющие свое положение на акватории под действием ветра и течений, и неподвижные льды. К неподвижным льдам относят припай и стамухи. Припай — это морской лед, прикрепленный к берегу или отмели и испытывающий лишь вертикальные колебания при изменениях уровня. Ширина и длина припая может достигать десятки километров. Припай может взламываться и переходить в дрейфующий лед. Стамуха — это сидящее на мели ледяное нагромождение. По возрасту морской лед подразделяется на:

Источник