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冰沟 |
冰沟处于海冰内,一般面积比较大,是可被用来进行导航的线状开放水域,宽度从几米到数百米不等。如同冰间湖(另一种开阔水域内的海冰结构)一样,冰沟存在海气之间的直接交换,这对于北极海冰生态来说是非常重要的。
另外,最近的研究发现,大气中大量的汞沉积在海冰表面,冰沟将其泄入于海洋中。如果空气足够寒冷(尤其是在冬季),冰沟内的水会迅速再次结冰,在这种情况下,冰沟的一部分或是全部会被一层薄薄的新冰所覆盖。
目录
冰沟与冰间湖的差异
形成
冰沟内海冰的形成
类型
冰沟与冰间湖的差异
不像冰间湖出现在不同的地方,冰沟会出现并存在于一个特定的位置,冰沟会在被海冰覆盖的海域内任何一个地方形成,并且存在瞬态特征。此外,冰间湖的形成或是因为从海岸线吹来的温暖气流循环或是因为从海水上升流导致其融化,而冰沟的形成原因是一种应力,或者是由于海冰面上的风力、洋流而生成。因此,冰沟的形成是与天气尺度上的天气模式相联系的,尤其是会持续一段时间的天气情况。并且,由于开放水域内的冰沟往往会重新结冰,因此,冰沟与大气之间的热交换与水汽交换要比冰间湖小得多,冰间湖内不存在重结冰现象。
形成
人们经常会依据海冰是否与海岸线相连接或处于结冰连接状态而将其进行分类。如果海冰与海岸线处于连接状态,那么被称为陆缘固定冰。否则,就被称为随洋流与风力而自由移动的浮冰,这就是冰沟属于典型浮冰的原因。冰沟被视为应力释放的一种机制,是各向洋流与风力响应的结果。冰沟最初产生于海冰内的断裂而形成的裂纹,之后裂缝逐渐变大。
冰沟是直线型的,尽管不是严格的笔直,可能是由海冰最初开裂的几处按照一定角度的短距离漂移而慢慢形成的。这种断裂在厚冰、薄冰区域均可能发生。由于冰沟与海冰区最初的断裂有关,因此之后可能发生各种各样的动态过程,涉及个别浮冰之间的碰撞,例如冰脊的形成。由于浮冰区压力的不同,冰沟也可能最终愈合。随着冰沟两边互相靠近聚合,可能在冰沟内形成堆积指状浮冰。
冰沟内海冰的形成
一旦在海冰区内出现裂缝,间隙就会逐渐扩大形成一条冰沟,冰沟内的开放水域暴露在寒冷的空气温度下会再次结冰。由于冰沟内的风区非常短,因此风力小了很多。因此,海冰的增长发生在低能量的环境下。有的时候由于雪晶逐渐长大而形成片冰,这导致了在冻结冰的生长中出现了薄冰。在多风区域的南大洋,片冰可能会沿着冰沟的顺风侧累积。
如果冰沟顺风侧一边的海冰比较薄,片冰可能会被带入海冰下方(导致产生一个复杂的冰层交叉)。
冰沟影响全球的水循环,随着海冰在冰沟内开始形成,会吸收海水中的一些盐,但是不会吸收太多。之后,这种卤水会下沉,引发海冰的水柱产生对流过程。
类型[1]
下面是对冰沟的几种分类:
Blind lead 是一种封死的冰沟,即冰沟的终点会在浮冰区出现。
Flaw lead是一种在固定冰与浮冰之间形成的冰沟。
Open lead是一种连接两个开放水域的冰沟,这一术语也被用来指在开放水域中发现的冰沟。
Shore lead是一种在浮冰区与海岸线之间形成的冰沟。