海冰

　海冰是淡水冰晶、“卤水”和含有盐分的气泡混合体。按发展阶段，可分为初生冰、尼罗冰、饼冰、初期冰、一年冰和 海冰图片集萃(20张)老年冰6大类；按运动状态可分为固定冰和流冰两大类。固定冰与海岸、海底或岛屿冻结在一起，能随海面升降，从海面向外可延伸数米或数百千米。流冰漂浮在海面，随着海面风向和海流向各处移动。
简介
　　海冰 sea ice　
　　海冰的抗压强度主要取决于海冰的盐度、温度和冰龄。通常新冰比老冰的抗压强度大，低盐度的海冰比高盐度的海冰抗压强度大，所以海冰不如淡水冰密度坚硬，在一般情况下海冰坚固程度约为淡水冰   
大面积的海冰
的75％， 人在5厘米厚的河冰上面可以安全行走，而在海冰上面安全行走则要有7厘米厚的冰。当然，冰的温度愈低，抗压强度也愈大。1969年渤海特大冰封时期，为解救船只，空军曾在60厘米厚的堆积冰层上投放30公斤炸药包，结果还没有炸破冰层。
　　海洋中冻结而成的咸水冰 。广义的海冰还包括在海洋中的河冰、冰山等。最初形成的海冰是针状的或薄片状的，随后聚集和凝结，并在风力、海流、海浪和潮汐的作用下，互相堆叠而成重叠冰和堆积冰。一般情况下都浮于海面，形状规则的海冰露出水面的高度为总厚度的1／7～1／10，尖顶冰露出的高度达总厚度的 1／4～1／3。反射率为0.50～0.70，抗压强度约为淡水冰的3／4。海冰可分为两类：①固定冰。多分布在大陆沿岸或岛屿附近，与海岸、岛屿，甚至与海底冻结在一起。②浮冰或冰山。随风、浪、流而漂移。
　　也指出现在海上的冰。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。海冰与海岸或海底冻结在一起的称为“固定冰”；能随风、海流漂移的称为“浮冰”。海冰在冻结和融化过程中，会引起海况的变化；流冰会影响船舰航行和危害海上建筑物。   
海冰
盐度概况
　　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
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。
　　海冰盐度的高低取决于冻结前海   
海冰
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。
密度
　　纯水冰 0℃时的密度一般为 917kg.m-3，海冰中因为含有气泡，密度一般低于此值，新冰的密度大致为 914～915kg.m-3。冰龄越长，由于冰中卤汁渗 出，密度则越小。夏末时的海冰密度可降至 860kg.m-3 左右。由于海冰密度 比海水小，所以它总是浮在海面上。
物理性质
　　海冰的比热容比纯水冰大，且随盐度的增高而增大。纯水冰的比热容受温度的影响不大，而海冰则随   
海冰
温度的降低有所降低。在低温时，由于其含卤汁少，因此随温度和盐度的变化都不大，接近于纯水冰的比热。但在高温时，特别在冰点附近(-2℃)，由于海冰中的卤水随温度的升降有相变，即降温时 卤水中的纯水结冰析出，升温时冰融化进入卤水之中，从而使其比热容分别 有所减小和增大。其减小和增大值因其盐度而有极大差异，低盐时其比热容小，而高盐时其比热容将比纯水冰大数倍，甚至十几倍。
　　海冰的融解潜热也比纯水冰的大。 海冰的热传导系数比纯水冰小，因为海冰中含有气泡，而空气的热传导系数是很小的。海冰的热传导系数略大于海水的分子热传导系数，因而海冰 限制了海洋向大气的热量输送，而且也使海洋的蒸发失热大为减少，从而形 成了海洋的保护层。
　　由于海冰上部的空隙比下层的空隙多，所以其热导系数也随深度，即由 冰面向下的厚度而增大，超过 1m 的海冰其热传导系数就与纯水冰相差不大， 在表面附近约为纯水冰的 1/3 左右。
　　海冰的热膨胀系数随海冰的温度和盐度而变化。对低盐海冰，随着温度的降低，它开始是膨胀，继之变为收缩。由膨胀变为收缩的临界温度值随海 冰盐度的增加而降低。对于高盐海冰，随温度降低始终是膨胀的，但膨胀系 数越来越小。
　　海冰的抗压强度约为纯水冰的 3/4，这显然是因其存在许多空隙造成的。
　　海冰对太阳辐射的反射率远比海水的大，海水的反射率平均只有 0.07， 而海冰可高达 0.5～0.7。由于海冰的覆盖面积比陆冰还大，故其反射的能量 无论对海洋自身或者气候状况的影响都是不可忽视的。
与海况
　　一、对海洋水文要素铅直分布的影响 由于结冰过程中存在的海水铅直对流混合常达到相当大的深度，   
海冰
在浅水区可直达海底，从而导致所有海洋水文要素的铅直分布较为均匀。这一过程又能把表层高溶解氧的海水向下输送，同时把底层富含浮游植物所需要的营 养盐类的肥沃海水输送到表层，有利于生物的大量繁殖。因此，有结冰的海域，特别是极地海区往往具有丰富的渔业资源。例如南极的鳞虾和鲸渔场闻名世界，与此即有直接关系。
　　融冰时，表层会形成暖而淡的水层覆盖在高盐的冷水之上，出现密度跃层，这又会影响各种水文要素的铅直分布和上下水交换。
　　二、对海洋动力现象的影响海冰的存在对潮汐、潮流的影响极大，它将阻尼潮位的降落和潮流的运动，减小潮差和流速；同样，海冰也将使波高减小，阻碍海浪的传播等。
　　三、对海水热状况的影响
　　当海面有海冰存在时，海水通过蒸发和湍流等途径与大气所进行的热交换大为减少，同时由于海冰的热传导性极差，对海洋起着“皮袄”的作用。海冰对太阳辐射能的反射率大，以及其融解潜热高等，都能制约海水温度的 变化，所以在极地海域水温年变幅只有 1℃左右。
　　四、极地海区形成大洋底层水 特别在南极大陆架上海水的大量冻结，使冰下海水具有增盐、低温从而高密的特性，它沿陆架向下滑沉可至底层，形成所谓南极底层水，并向三大 洋散布，从而对海洋水文状况具有十分重要的影响。
　　总之，海冰不仅对海洋水文状况自身，对大气环流和气候变化会产生巨大的影响，而且会直接影响人类的社会实践活动。例如，它能直接封锁港口和航道，阻断海上运输，毁坏海洋工程设施和船只；俄罗斯北方航线的某些 区段，每年通航期仅有 2～4 个月。冰山更是航海的大敌，45000 吨的“泰坦 尼克”号大型豪华游船，就是在1912 年 4 月 14 日凌晨在北大西洋被冰山撞沉的，使1500 余人遇难。中国的海冰也能造成灾害，1969 年 2～3 月间，渤海曾发生严重冰封，除了海峡附近外，渤海几乎全被冰覆盖，港口封冻，航道阻塞，海上石油钻井平台被冰推倒，海上航船被冰破坏，万吨级的货轮被 冰挟持，随冰漂流达 4 天之久，海上活动几乎全部停止。在1936 年和1947 年也曾发生过相当严重的冰情。
　　20 世纪 40 年代以来，高纬沿海国家相继开展了海冰观测和研究工作，发布冰山险情和海冰预报。目前，利用岸站、船舶、飞机、浮冰漂流站、雷 达及卫星等多种途径对海冰和冰山进行观测，并利用数理统计、天气学和动 力学数值方法发布海冰的长、中、短期预报。中国目前也已加强了这方面的工作。
分类
按形成和发展阶段分类
　　海冰其按形成和发展阶段分为：初生冰、尼罗冰、饼冰、初期冰、一年冰和多年冰。
　　初生冰最初形成的海冰，都是针状或薄片状的细小冰晶；大量冰晶凝结，聚集形成粘糊状或海绵状   
一望无际的海冰
冰，在温度接近冰点的海面上降雪，可不融化而直接形成粘糊状冰。在波动的海面上，结冰过程比较缓慢，但形成的冰比较坚韧，冻结成所谓莲叶冰。
　　尼罗冰初生冰继续增长，冻结成厚度10cm 左右有弹性的薄冰层，在外力的作用下，易弯曲，易被折碎成长方形冰块。 饼状冰破碎的薄冰片，在外力的作用下互相碰撞、挤压，边缘上升形。成直径为 30cm 至 3m，厚度在 10cm 左右的圆形冰盘。在平静的海面上，也可由初生冰直接形成。
　　初期冰由尼罗冰或冰饼直接冻结一起而形成厚约 10～30cm 的冰层。多呈灰白色。
　　一年冰由初期冰发展而成的厚冰，厚度为 30cm 至3m。时间不超过一个冬季。
　　老年冰至少经过一个夏季而未融化的冰。其特征是，表面比一年冰平滑。
按运动状态分类
　　按运动状态分为固定冰和浮（流）冰。
　　固定冰是与海岸、岛屿或海底冻结在一起的冰。当潮位变化时，能随之发生升降运动。多分布于沿岸或岛屿附近，其宽度可从 海岸向外延伸数米甚至数百千米。海面以上高于 2m 的固定冰称为冰架；而附 在海岸上狭窄的固定冰带，不能随潮汐升降，是固定冰流走的残留部分，称为冰脚。搁浅冰也是固定冰的一种。
　　流（浮）冰，自由浮在海面上，能随风、流漂移的冰称为流冰。它可由大小不一、厚度各异的冰块形成，但由大陆冰川或冰架断裂后滑入海洋且高出 海面 5m 以上的巨大冰体——冰山，不在其列。
　　流冰面积小于海面 1/10～1/8 者，可以自由航行的海区称为开阔水面； 当没有流冰，即使出现冰山也称为无冰区；密度 4/10～6/10 者称为稀疏流 冰，流冰一般不连接；密度 7/10 以上称为密集(接)流冰。在某些条件下，例 如流冰搁浅相互挤压可形成冰脊或冰丘，有时高达 20 余米。
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   
海冰
（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”。