每年11月末到次年3月初,位于辽宁省的辽东湾便会穿上冬装,漫长的海岸线变身为海冰的博物馆。
海冰既是自然资源,也可能是自然灾害。今天,让我们走进辽宁,走近海冰~ 海冰在哪里?
海冰,是淡水冰晶、“卤水”和含有盐分气泡的混合体。它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。今天,我们重点说说后者。一般水深越浅、越封闭,流速越慢,盐度越低,水温越低的海域容易结冰。我们用这些标准去衡量一下渤海的情况。- 渤海和我国其他边缘海相较,不算辽阔,水域面积仅有7.8万平方公里。
- 渤海湾被山东半岛和辽东半岛环抱,仅通过渤海海峡与黄海连接,是一个半封闭的内陆浅海,冬季水温受陆地影响大;
- 冬季受西伯利亚冷空气的影响,经常降雪,也使得海水温度远远低于同纬度的开阔水域。
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一到冬季,渤海就变成一望无际的白色,它是北半球同纬度最大面积的结冰海区。渤海有辽东湾、渤海湾和莱州湾三大海湾,一般来说,海冰最先在辽东湾湾底及两侧出现,再逐渐向渤海湾、莱州湾及渤海中心发展。辽东湾,沿岸水深不超过10米,又被辽东半岛揽入怀中,与黄海的交换能力最弱。它在渤海的三大海湾中纬度最高、冰情最重、冰期最长,有时可长达4个月。2017年至2018年渤海及黄海北部海冰面积变化示意图【注释】初冰期指初冰日到封冻日,海冰不断增长的过程;盛冰期指严重冰日至融冰日之间的间隔天数;融冰期指融冰日至终冰日之间的间隔天数。固定冰在辽东湾沿岸的河口和浅滩区可以看到,它们与海岸冻结在一起,形成一望无际的冰原。而流冰是自由浮在海面上,能随风、流漂移。它们的大小、厚度不一,形态各异。在某些条件下,流冰搁浅相互挤压可以形成冰脊或冰丘,高度可达20余米,有时还能与固定冰互相转化。【冰脊】海冰在风、流、浪等动力下发生破碎后,由于重叠、挤压等作用而由大小不同、形态各异的冰块在海冰上下表面形成的隆起部分。
【冰丘】冰原上由冰组成的山丘。
流冰运动时,产生的推力和撞击力相当大。1969年渤海特大冰封期间,打入海底28米的“海二井”石油平台就是被流冰推倒的 ,万吨级的货轮被冰挟持,随冰漂流达4天之久。海冰,斑海豹“坐月子”的宝地
呆萌又可爱的斑海豹,是唯一一种能在我国海域繁殖的鳍足类动物,被列入中国“生物名片”和辽宁标志性候选物种,2021年,晋升为国家一级保护野生动物。它们主要生活在北半球西北太平洋海域,具有洄游繁殖的特性。辽东湾是世界上斑海豹八个繁殖区中纬度最低的一个,每年12月前后,斑海豹来这里“生娃坐月子”,等到春暖花开时离开,去往太平洋西北部的其他海域。视频源于《航拍中国》每年11月,它们陆续穿越渤海海峡进入渤海,次年1月产崽,幼崽在海冰上生长1个月左右,胎毛退换完毕,便可以跟着妈妈遨游海洋了,这时也快要到融冰期了。海冰,再利用
海冰,能为我们提供淡水资源,甚至还可以把盐碱地改造成良田。
环渤海地区人口密集,经济发达,耗水量大,是全国水资源保障压力最大的地区。近些年,国家启动南水北调等诸多大型工程,来解决这里用水紧张的问题。海冰作为可再生资源,据专家估算,正常年份可从中获得约300亿立方米淡水,这是什么概念?黄河一年的入海流量,约200-500亿立方米,这妥妥是一条“新黄河”。把海冰取走不仅可用于淡化,还能保持港口冬季航道的通畅,可谓是一举两得。取走海冰后,脱盐是海冰淡化的核心步骤,目前有两种方法比较成熟:这里的海水盐度约为30‰,结冰后降到6‰,然后再用以上两种方法脱盐,可再减少八九成的残余盐分,最后得到的水含盐量仅为不足1‰。如果只看盐度的话,已经可以达到饮用水的标准。同时,分离出的卤水还可作为工业用盐的原料。现阶段海冰开采的成本还比较高,所以对于企业来说,这种水的价格会稍微贵一些。但随着技术发展和生产规模的扩大,相信在未来,成本高的问题会被顺利解决。改造盐碱地的核心就是要降低土壤表层的盐度,我们今天介绍一种用海冰治理盐碱地的方法。海冰融化有一个特点,就是盐分会在水分融化之前先流出,这样剩下冰块的含盐量就会大大降低,比如两极地区多年的老冰含盐量就几乎为零。所以冬季用海冰覆盖在盐碱地上(或是直接用盐水灌溉,也会很快会结冰),等到春天气温回升时,先融化的盐分(咸水)就流入了土壤,剩下的冰块(微咸水/淡水)再融化时,会将盐分冲刷到深层的土壤中。这样一来,表层土壤的盐分就大大降低了。海冰威力,不容小觑
海冰是一种资源,但在某些情况下它也会成为自然灾害,甚至还被称为“白色杀手”。它与海啸、风暴潮、海浪和赤潮一样,都属于海洋灾害。- 冬季,海冰的出现会缩短渔业和养殖业海上作业时间,迫使渔船提前进入休渔期;
- 海冰会封锁港湾和航道,困住进出港的船舶,甚至可能造成重大海难事故;
- 大面积的海冰,还会危及、破坏或推翻海上油气田平台及其他设施,阻碍运输及物资供给。
不仅是结冻期,在融化期也同样危机四伏。比如说堆积冰,它指单层冰堆积在一起形成的大块海冰,有的高度能达到3米多。一般只在岸边形成,但在融化期,可能会漂浮到海上,如果不及时破掉,巨型的积冰漂浮在海上,对船舶航行和各种海上作业的威胁都很大。【2015年全国高考卷 新课标1】海冰含盐量接近淡水,适当处理后可作为淡水资源。图示意渤海及附近区域年平均气温≤-4℃日数的分布。据此完成下列小题。1.B
气温越低,低温期持续时间越长,海冰越厚。图中四地气温低于4°C持续时间较长的为甲、乙两地。甲地位于渤海内部,海水深海水体积巨大。乙地位于大陆附近,故乙海水较浅,海水体积较小,易结冰且结冰期更长。B正确。
冰层厚度越大,单位面积海冰资源量越大。图中葫芦岛市纬度最高,气温最低,当地海冰厚度最大。故A正确。从材料和题干可知,渤海地区海冰资源充足,可以利用,A错误;利用的过程中需要做淡化处理,海水淡化不会破坏地区环境,或者对环境影响小,B错误;环渤海地区人口众多,经济发到,需水量大,是严重缺水的地区之一,D错误。海水淡化需要投入大量的资金和技术,C正确。
流冰亦称“浮冰”,系随风力、洋流等在海面自由流动的冰块。鄂霍次克海是太平洋西北部的边缘海,大陆架宽广,冬季大部海域的海冰南下至北海道沿岸,会形成著名的流冰景观。每年1月末到3月初是北海道流冰的最佳观赏季节,但有些年份流冰量少,甚至近海范围无冰可看。下图示意鄂霍次克海冬季流冰分布边界。(1)指出鄂霍次克海最先结冰的海域位置并分析其原因。(2)推测有些年份流冰量少,甚至近海范围无冰可看的原因。(1)西北部(北部或西部)海域。①冬季,陆地降温速度快,近岸海域先结冰;②北部海域纬度高,降温早,先结冰;③黑龙江注入大量淡水,海水盐度低,西部海域易结冰;④大陆架宽广,海水易结冰。(2)①全球变暖,气温升高,海冰的规模会缩小;②冬季风减弱,冬季海冰规模小;③冬季风和洋流均减弱,被带至近岸的海冰少;④由于气温高,流冰在接近海岸后,冰块融化;⑤受风向及海潮影响,流冰远离海岸,造成近海范围无冰可看。
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