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錨冰(英語：Anchor ice），世界氣象組織將錨定冰定義為「不論其形成的性質如何，都將其固定或固定在底部的浸沒式冰」。 [1]也可以稱為速降冰。[2]錨冰中在極端冷的時期快速流動的河流，在流入非常冷海水河流的嘴最常觀察到的，在淺子或潮間期間或暴風雨後，當空氣溫度是低於冰點沿冰架或漂浮在南極的潮間帶冰川的舌頭，在淺湖中。. [3]
類型和構成
在河裡
在極端寒冷的時期，快速流動的河流通常會形成錨固冰。由於水的運動，冰蓋可能會不一致形成，並且由於與大氣混合和接觸，水將迅速達到其冰點。一旦為錨冰的形成創造了最佳條件，冰片通常會在水柱中和淹沒物體上迅速形成。河流中的錨固冰往往由許多小的晶體組成，它們彼此凝聚成小的絮狀團塊。河流中的錨冰可能會顯著減少流量或完全停止渦輪機，從而嚴重破壞水力發電廠。 在北極河的河口可能會觀察到另一種形式的錨定冰，那裡的淡水從河床中滲出，流過沉積物進入海洋。如果海水低於河水的冰點，則形成錨固冰。
在湖中
淺寒帶苔原湖可能具有特定行為的錨冰。當水位低時，加拿大努納武特西南部的湖泊通常會凍結到底部。在某些情況下，春季融水流入冰蓋下的湖泊中，形成圓頂狀，在海岸周圍留下凹陷的「跑道」環，融水也在那裡積聚。冰蓋保持底部固定，直到浮力超過冰凍力為止。在稍後的時刻，冰蓋突然從底部破裂形成平板。在其他情況下，錨定冰完全浸沒在融化水中，孔可能會在整個冰原上融化。當薄片最終從底部抬起時，在表面積聚的熔水會以足夠的力從這些孔中噴出，從而在湖底較軟的地方（沙子或淤泥）形成小的火山口。先前曾描述過向波弗特海的三角洲的這種向下噴射現象，這是由於週期性冰洞潮汐浮力引起的。 [4]
在暴風雨期間形成
在寒冷天氣下的暴風雨期間，當水柱的最上層被強風或大浪攪動時，可能在淺潮間帶或潮間帶形成錨冰。這種類型的錨定冰主要存在於北極地區，在那裡可以觀察到淹沒的冰完全覆蓋了基底，深度達2m，其中一些錨定冰覆蓋了4.5m以上的深度。
在南極
南極錨冰也許是海洋環境中最有趣的冰層形成現象之一。通常假定其形成的一般機制如下：
- 由於潮汐運動或正常的海洋環流，南極地表水被迫流到大而厚的浮冰（冰架或冰川舌）之下。
- 地表水融化了冰塊的底面，使水略有新鮮，使水的溫度與深度的原地凝固點達到平衡。
- 水在深度處的冰點處（由於對冰點的壓力作用而略低於表面的冰點）從冰的漂浮物質下方被平流，並可能由於各種冰凍作用而向表面上升。因素。
- 隨著水的上升，原位凝固點增加，使水略微過冷。通過在水柱中形成微小的冰晶來緩解過冷。
- 冰晶可能會聚結或粘附在水下物體上，包括海洋生物，岩石，人造結構或其他冰層，例如海冰，冰腳，漂浮的冰川或冰山。
- 南極的錨定冰晶通常為直徑2-10厘米的圓形薄片。大量不規則定向的晶體形成錨固冰層，當將其附著到海底的大型不可移動物體上時，其直徑可能高達4m。
在海冰底面上形成的錨定冰通常被稱為血小板或凝結冰，並且可能很難與由於寒冷的大氣條件導致海冰覆蓋層冷卻而形成的錨定冰區分開來。 錨定冰在南極相對較普遍，因為它佔據了大陸沿海許多地區的大型冰架。研究和錨冰形成的意見麥克默多海峽，南極洲已經表明，這種現象經常會導致冰在海底形成約15米深處，很少到大約30米深處。
生物效應
特別是在南極，潮間帶動物區系的劇烈分區牽連了錨冰。許多動物都直接受到錨冰的生長的影響，並且某些海綿已被證明容易生長並受到錨冰的破壞。錨冰還可能在有生命或無生命的物體上生長，並將其從海底抬起。在南極，這很可能導致生物體死亡，因為在一年中的大部分時間裡，海洋都被一年四季的海冰覆蓋，而且生物體很可能會融入其中。 實際上，在南極某些地方的冰架表面上發現了許多生物，這可能是由於錨定結冰現象引起的：代頓（Paul K.）Gordon A. Robilliard和Arthur L. Devries（1969）[5]
- 在過冷水中沐浴時，生物會積聚錨冰。
- 由於冰的積聚，生物變得活躍起來，並從海底升起。
- 有機體漂浮在冰架或海冰覆蓋層的下側，並在那裡凍結。
- 冰蓋表面的燒蝕和底面上冰的進一步生長將導致生物被「穿過」冰運輸並「沉積」在表面上，大部分是完整的。
視頻
參考資料
- ↑ WMO海冰命名法。1970年世界氣象組織秘書處
- ↑ 底快速冰盤解體過程中由彈簧的融水流入圓頂archive.org，2012-11-21
- ↑ 巴恩斯，霍華德T.（1906）冰的形成，特別涉及錨冰和弗拉齊爾。紐約：J.威利父子catalog.hathitrust.org
- ↑ 小苔原湖破裂時淹沒在底部的冰中的孔archive.org
- ↑ 南極麥克默多灣的錨冰形成及其生物學效應科學。163（3864）：273–274。doi：10.1126 / science.163.3864.273。PMID 17790253