冰海沉船話海水

1912年，英國的大型客輪“鐵達尼”號在北大西洋航途中，被冰山撞沉，1635人葬身大海，是世界航海史上最慘痛的一次事件。事后，人們?yōu)楸苊忸愃频暮ｋy重演，建立了海冰巡邏機構(gòu)，向在大洋上航行的輪船報告冰山源流情況。

我國地處溫帶和熱帶區(qū)域，每年冬季，只有緯度較高的渤海和北黃海能出現(xiàn)海面結(jié)冰現(xiàn)象，至于象撞沉巨輪“鐵達尼”號的冰山，在中國的海域是看不到的。

從渤海結(jié)冰談起

每當隆冬降臨，站在渤海之濱極目遠眺，眼前是一片望不到邊的茫茫冰原。詩人們常以“千里冰封”來形容渤海結(jié)冰之雄偉，不過這是一種藝術(shù)夸張。實際上渤海冬季的結(jié)冰，極少達到“千里”的范圍。據(jù)科學(xué)考察，渤海沿岸的固定結(jié)冰區(qū)通常只向海里延伸1～5公里，浮冰區(qū)的范圍要更廣一些，但最大也不超30公里。能用“千里冰封”來形容的，本世紀以來恐怕只有1936年1～2月間和1969年2～3月間發(fā)生的兩次特大冰封。當時整個渤海幾乎全被海冰封住了。漁船和進出塘沽、秦皇島等港口的中外輪船，都被凍在海上。估計當時海冰的厚度一般有20～30厘米，最厚可達1米。而由碎冰堆積形成的冰丘，最大者約有三層樓高。這是已知的渤海歷史上的最大冰情。

但是，要把渤海結(jié)冰與地球上主要的冰雪世界——極地區(qū)域相比，那不過是小巫見大巫罷了。據(jù)科學(xué)家估計，在地球上的南極和北極海洋上，僅常年不化的海冰，大約就有1000萬平方公里。這還不包括極地大陸上的冰蓋呢!

北極海冰的核心部分是極地冰叢區(qū)域。它是千萬年來集結(jié)的冰群，常年不化，在平坦地方它的厚度為3～4米，而在多冰群地區(qū)則厚達20～25米以上。南極大陸的98%常年為冰雪覆蓋著，冰蓋平均厚度1～2千米，體積有2850萬立方公里。而周圍海域上的海冰，在冬季，結(jié)冰區(qū)可達2000多萬平方公里，夏季結(jié)冰區(qū)縮小，最小面積時約為350萬平方公里。海冰的厚度僅為1～2米，堆積的冰叢也不過2～3米厚，比北極海冰要薄得多。

冰川、冰架和冰山

極地海冰的來源有二:一是海水凍結(jié)成的冰，另一種是從極地大陸冰川外流的陸緣冰。在南極大陸和北極的格陵蘭，長年累月降雪積壓形成的冰蓋即所謂大陸冰川。由于陸地地形向沿海傾斜，大陸冰川在重力作用下便緩緩向外滑動，當它流到海岸時，便向海上延伸成為陸緣冰。這種陸緣冰有幾十米到幾百米厚不等，其形如懸崖峭壁，在某些沿岸海區(qū)形成“冰架”。這些陸緣冰在風(fēng)、流、浪及熱的作用下，一旦發(fā)生斷裂，便形成在海上漂泊的冰山。冰山的大小不一，形狀各異。大面積的臺狀冰山，有人把它們稱做“冰島”，可在上面設(shè)立漂流科學(xué)考察站。冰山的數(shù)量很大，據(jù)估計，在南極輻合線以南，分布有三十來萬個大小冰山，平均重十萬噸，有的重達幾百萬噸。

冰山在向低緯區(qū)移動過程中，由于溫度升高而慢慢融化。據(jù)研究，在大洋上漂流的冰山平均壽命約為四年，但南極冰山的壽命要比北極的長一些，有些南極大冰山壽命甚至長達十幾年。例如，1967年美國衛(wèi)星開始跟蹤一座南極大冰山，到1979年它還沒有完全融化。1967年開始發(fā)現(xiàn)時，它長達105公里，寬55公里，經(jīng)過十二年它已漂流了二千多海里，長度縮小為74公里，寬度縮小為37公里?？磥硭€可能維持好幾年。

海冰與人類的關(guān)系

長期以來，人們從直觀感覺上總認為海冰帶來寒冷和危險，對它沒有好感。其實，和自然界許多事物一樣，海冰的存在有利也有弊，地球上如果沒有這么多冰雪，我們就不會有這種宜人的氣候條件。終年覆蓋著冰雪的兩極地區(qū)，乃是地球上的兩大冷源，無論是大氣還是海洋，都在那里冷卻，再流回到它原來的地方去，構(gòu)成大氣和海洋的大循環(huán)。這種大氣和海洋大循環(huán)的存在，是維持全球適宜氣候的基本條件之一。如果兩極區(qū)域的冰雪世界遭到破壞，冷源就會減弱，地球上熱量平衡就會發(fā)生大變化，從而引起地球環(huán)境的一系列鏈鎖反應(yīng)，造成不堪設(shè)想的惡果。這是從整個地球的全局來說的。小而言之，從局部來看，由于海冰的存在，對海洋也有甚大的影響。海冰加強了海洋水層的上下對流，能把上層的溶解氧帶到深層，直至海底;而海底沃泥也會因?qū)α鞅粠У胶Ｑ笊蠈?，因此有海冰的海區(qū)，往往海水肥沃，藻類生長茂盛，生物大量繁殖，形成良好的漁場。例如南極沿海，由于海冰存在，魚類豐富，成為舉世矚目的新漁場。

海冰還是一種有益的資源。隨著工農(nóng)生產(chǎn)的發(fā)展和人類生活的需要，世界上許多國家已感到水源日益緊張，尤其是那些地處干旱和沙漠地帶的國家，水荒已成為嚴重的社會問題。因此，海冰作為一種豐富的淡水資源而開發(fā)利用，已經(jīng)提到議事日程上。沙特阿拉伯、科威特、智利、澳大利亞、美國等，正在研究利用冰山的淡水做為工農(nóng)業(yè)用水以至飲用水，并且已經(jīng)提出了若干拖運冰山的技術(shù)方案。其中比較可行的方案，是用大幅白色塑料布把冰山蓋上，減少陽光照射，使冰山融化更慢，同時用幾艘船把冰山順流拖運到岸邊，讓冰山在沿岸自然融解，然后用水泵把冰水抽上岸使用。目前，智利、澳大利亞、沙特和美國正在做試驗。

此外，極地冰雪在科學(xué)上有重大研究價值。南極大陸冰川和北極格陵蘭冰川，是千萬年積雪形成的，因此是地球氣候變遷的見證人。大家知道，雪的水分子中含有極少量的氘原子和氧18，這些元素的密度和當時的氣候條件、特別是年平均氣溫有關(guān)。因此，只要分析千萬年來相繼堆積起來的冰層，就可以推知兩極地區(qū)的氣候史。另外，冬、夏形成的冰層特性不同，可以通過研究冰層的季節(jié)變化，推算出冰層的年代。因為氘的密度變化還與太陽輻射現(xiàn)象有關(guān)，由此可以研究太陽活動規(guī)律。還有，人們通過研究冰層中保存的氣泡，了解大氣的成份，和大氣循環(huán)變化等?？偠灾?，人類對海冰的研究和應(yīng)用價值的認識，還在不斷深入，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，海冰的資源和知識將會更多地為人類服務(wù)。