海冰分布-省赛获奖教学设计

海冰分布海冰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（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”。海冰对海洋水文要素的垂直分布、海水运动、海洋热状况及大洋底层水的形成有重要影响；对航运、建港也构成一定威胁。中国渤海和黄海北部，每年冬季皆有不同程度的结冰现象，且冰缘线与岸线平行；常年冰期约3～4个月，盛冰期固定冰宽～2公里；冰厚：北部多为20～40厘米，南部10～30厘米，对航行及海洋资源开发影响不大。海冰是极地和高纬度海域所特有的海洋灾害。在北半球，海冰所在的范围具有显著的季节变化，以2～3月份最大，此后便开始缩小，到8～9月份最小。北冰洋几乎终年被冰覆盖，冬季（2月）约覆盖洋面的84%。夏季（9月）覆盖率也有54%。因北冰洋四周被大陆包围着，流冰受到陆地的阻挡，容易叠加拥挤在一起，形成冰丘和冰脊。在北极海域里，冰丘约占40%。北冰洋的白令海、鄂霍次克海和日本海，冬季都有海冰生成；大西洋与北冰洋畅通，海冰更盛。在格陵兰南部，以及戴维斯海峡和纽芬兰的东南部都有海冰的踪迹，其中格陵兰和纽芬兰附近是北半球冰山最活跃的海区。南极洲是世界上最大的天然冰库，全球冰雪总量的90%以上储藏在这里。南大洋上的海冰，不同于格陵兰冰原上的冰，也不同于南极大陆的冰盖，只有环绕南极的边缘海区和威得尔海，才存在着南大洋多年性海冰。在冬半年（4～11月），一二米厚的大块浮冰不规则地向北扩展，把南纬40°以南的南大洋覆盖了1/3。南极洲附近的冰山，是南极大陆周围的冰川断裂入海而成的。出现在南半球水域里的冰海冰山，要比北半球出现的冰山大得多，长宽往往有几百公里，高几百米，犹如一座冰岛。长江(大约北纬30度)以北的湖泊，冬天都有冰冻现象。我国境内会形成海冰的海域主要包括辽东湾、渤海湾、莱州湾和黄海北部。

但是，在北纬60度以南的大洋面上，几乎难于见到就地生成的海冰。海水结冰要比陆地上淡水结冰困难的多。首先，海水含盐度很高，降低了海水的冰点。淡水结冰是在0度，含10‰盐度的水冰点为℃，而含35‰盐度的水冰点是℃。地球上各大洋海水平均盐度为‰，因此，海水的冰点在℃左右。海水平均盐度是‰，远远超过‰，所以海水达到冰点时，尚未达到海水的最大密度因而海水的对流混合作用并不停止，大大妨碍了海水的结冰。此外，海洋受洋流、波浪、风暴和潮汐影响很大，这些因素一方面加强了海水混合作用，一方面也使冰晶难以形成。特征海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～，抗压强度约为淡水冰的3/4。密度海冰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914～915，海冰的密度随盐度增加和空气含量的减少而加大。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860左右。由于海冰密度比海水小，所以它总是浮在海面上。盐度海冰的盐度是指其融化后海水的盐度，一般为3～7‰左右。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。比热容海冰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。导热性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。膨胀系数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。抗压强度海冰图片欣赏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