Условия в океане и развитие морских льдов

Условия в океане и развитие морских льдов

Хорошо известно, что ледообразование начинается при условии, что отток тепла в атмосферу с поверхности водоема превышает его поступление к ней из глубинных слоев. Образующийся в этом случае дефицит тепла компенсируется теплотой кристаллизации при переходе воды из жидкого состояния в твердое.

Очевидно, повсюду, где годовые потери тепла океаном превышают количество поступающей в него солнечной энергии, зимой создаются необходимые предпосылки для образования морских льдов.

Этим условиям отвечают так называемые области стока энергии, которые охватывают не только полярные области, но и значительные части умеренных широт в обоих полушариях.

Причиной этого является то, что в энергообмене с атмосферой, помимо тепла, аккумулируемого ежегодно в этом бассейне, принимает участие адвективное тепло, сосредоточенное ниже деятельного слоя и непрерывно пополняемое течениями. Когда это тепло получает беспрепятственный доступ к поверхности океана, льды не образуются.

Когда же данное условие не соблюдается и вынос адвективного тепла невозможен или ослаблен настолько, что не в состоянии полностью компенсировать отток тепла в атмосферу, их образование становится неизбежным.

Иначе говоря, существование ледового или безледного режима в областях сгока энергии зависит от степени участия адвективного тепла в энергообмене с атмосферой.

Роль, какую играет адвективное тепло в поддержании безледного режима в областях стока энергии, делает необходимым выяснение факторов, регулирующих его перенос к поверхности океана. Ведь во многих случаях течения, которые переносят тепло по направлению к полюсам, распространяются на глубине и прямого контакта с атмосферой не имеют.

Ещё на Golubevod.Net:  Техническое оборудования для обработки осадка

Вертикальная теплоотдача в океане осуществляется, как известно, посредством перемешивания. Интенсивность его зависит от устойчивости водных слоев, а последняя в полярных районах — преимущественно от вертикального градиента солености. Когда этот градиент значителен, вертикальный теплообмен ослаблен.

Большими вертикальными градиентами солености характеризуется галоклин, формирующийся вблизи поверхности океана на границе опресненных полярных и подстилающих их соленых вод. Резко ослабляя вертикальный обмен, галоклин выступает в качестве экранизирующего для потоков тепла к поверхности океана снизу.

В результате поток тепла из воды может оказаться не в состоянии компенсировать его отток с поверхности в атмосферу и образование льда становится неизбежным.

Источник: https://golubevod.net/usloviya-v-okeane-i-razvitie-morskix-ldov.html

Захаров В.Ф., Малинин В.Н. Морские льды и климат [PDF]

СПб.: Гидрометоиздат, Государственный научный центр РФ Арктический и антарктический научно-исследовательский институт, 2000. — 92 с. — ISBN 5-286-01398-8.

Рассматривается географическое распространение, толщина и сплоченность арктического морского ледяного покрова и дается оценка масштабов и направленности развития этого покрова на протяжении XX в.

Исследуется взаимодействие морских льдов с атмосферой и океаном и делается вывод о том, что наиболее важным Лекторам, регулирующим изменения площади льдов в холодный период года является горизонтальное развитие полярного халоклина.

Это развитие в климатических временных интервалах обусловлено нарушениями пресноводного баланса Северного Ледовитого океана.

Издание осуществлено при финансовой поддержке Федеральной целевой программы «Государственная поддержка интеграции высшего образования и фундаментальной науки на 1997 — 2000 годы».

Введение.
Современное состояние арктического морского ледяного покрова.Географическое распространение.Горизонтальные размеры.Толщина льда.Сплоченность.

Внутривековые изменения в распространении морских арктических льдов.

Восточно-гренландские льды.Восточно-канадские льды.Сибирские арктические воды.Морские льды Приатлантической Арктики.

Влагообмен и формирование баланса морских льдов в северной полярной области.

Гидрологический цикл.Перенос атмосферной влаги.Связь переноса атмосферной влаги с характеристиками ледовитости Северо-Европейского бассейна.Уравнение баланса морских льдов.

Морские льды в климатической системе.

Взаимосвязь термических условий в атмосфере с развитием морских льдов.Особенности горизонтального развития ледяного покрова.Факторы образования и таяния льдов.Условия в океане и развитие морских льдов.Устойчивость ледяного покрова.

Морские льды как фактор изменения климата.Причины, регулирующие развитие поверхностной арктической водной массы.Морские льды и атмосферная циркуляция.Автоколебания как движущая сила развития природного процесса.

Природа ледниково-межледниковых колебаний в плейстоцене.

Природные условия в плейстоцене.Причины образования морского ледяного покрова в Арктике.Порог неустойчивости. Развитие автоколебаний в системе океан—атмосфера—оледенение.

Заключение.
Список рекомендованной литературы.

Источник: https://www.twirpx.com/file/1051753/

Морской лёд

Морско́й лёд – лёд, образовавшийся в море (океане) при замерзании воды. Так как морская вода солёная, замерзание воды с солёностью, равной средней солёности Мирового океана происходит при температуре около −1,8 °C.

Оценка количества (густоты) морского льда даётся в баллах – от 0 (чистая вода) до 10 (сплошной лёд).

Свойства

Важнейшие свойства морского льда – пористость и солёность, определяющие его плотность (от 0,85 до 0,94 г/см³). Из-за малой плотности льда льдины возвышаются над поверхностью воды на 1/7 – 1/10 их толщины. Таяние морского льда начинается при температуре выше −2,3 °C. По сравнению с пресноводным он труднее поддаётся раздроблению на части и более эластичен. Солёность

Солёность морского льда зависит от солёности воды, скорости льдообразования, интенсивности перемешивания воды и его возраста. В среднем солёность льда в 4 раза ниже солёности образовавшей его воды, колеблясь от 0 до 15 промилле (в среднем 3 – 8 ‰).

Нилас (на переднем плане) в Арктике

Плотность

Так, наличие пузырьков воздуха (пористость) значительно уменьшает плотность льда. Солёность льда оказывает на плотность меньшее воздействие, чем пористость.

При солёности льда 2 промилле и нулевой пористости плотность льда составляет 922 килограмма на кубический метр, а при пористости 6 процентов понижается до 867.

В то же время при нулевой пористости увеличение солёности с 2 до 6 промилле приводит к увеличению плотности льда только с 922 до 928 килограммов на кубический метр.

Теплофизические свойства

Средняя удельная теплопроводность морского льда примерно в пять раз выше, чем у воды, и в восемь раз выше, чем у снега, и составляет около 2,1 Вт/м·градус, но к нижней и верхней поверхностям льда может уменьшаться из-за увеличения солёности и роста количества пор.

Теплоёмкость морского льда приближается к теплоёмкости пресного льда с понижением температуры льда, когда солевой рассол вымерзает.

С ростом солёности, а следовательно, увеличением массы рассола, теплоёмкость морского льда всё больше зависит от теплоты фазовых преобразований, то есть изменений температуры.

Эффективная теплоёмкость льда увеличивается с повышением его солёности и температуры.

Теплота плавления (и кристаллизации) морского льда колеблется от 150 до 397 кДж/кг в зависимости от температуры и солёности (с повышением температуры или солёности теплота плавления понижается).

Оптические свойства

Оттенки цвета морского льда в больших массивах варьируют от белого до коричневого.

Белый лёд образуется из снега и имеет много пузырьков воздуха или ячеек с рассолом.

Молодой морской лёд зернистой структуры со значительным количеством воздуха и рассола часто имеет зелёный цвет.

Многолетние торосистые льды, из которых выдавлены примеси, и молодые льды, которые замерзали в спокойных условиях, часто имеют голубой или синий цвет. Голубым также бывает глетчерный лёд и айсберги. В голубом льду чётко видна игольчатая структура кристаллов.

Коричневый или желтоватый лёд имеет речной или прибрежный генезис, в нём имеются примеси глины или гуминовых кислот.

Начальные виды льда (ледяное сало, шуга) имеют тёмно-серый цвет, иногда со стальным оттенком. С увеличением толщины льда его цвет становится светлее, постепенно переходя в белый. При таянии тонкие льдинки снова становятся серыми.

В случае, если лёд содержит большое количество минеральных или органических примесей (планктон, эоловые взвеси, бактерии), его цвет может меняться на красный, розовый, жёлтый, вплоть до чёрного.

В связи со свойством льда задерживать длинноволновую радиацию, он способен создавать парниковый эффект, что приводит к нагреванию находящейся под ним воды.

Под механическими свойствами льда понимают его способность противостоять деформациям.

Типичные виды деформации льда: растяжение, сжатие, сдвиг, изгиб. Выделяют три стадии деформации льда: упругая, упруго-пластическая, стадия разрушения.
Учёт механических свойств льда важен при определении оптимального курса ледоколов, а также при размещении на льдинах грузов, полярных станций, при расчёте прочности корпуса судна.

Условия образования

При образовании морского льда между целиком пресными кристаллами льда оказываются мелкие капли солёной воды, которые постепенно стекают вниз. Температура замерзания и температура наибольшей плотности морской воды зависит от её солёности.

Морская вода, солёность которой ниже 24,695 промилле (так называемая солоноватая вода), при охлаждении сначала достигает наибольшей плотности, как и пресная вода, а при дальнейшем охлаждении и отсутствии перемешивания быстро достигает температуры замерзания.

Распространение льда в Мировом океане

Классификации

Морской лёд по своему местоположению и подвижности разделяется на три типа:

припай,

плавучие (дрейфующие) льды,

паковые многолетние льды (пак).

По стадиям развития льда выделяют несколько так называемых начальных видов льда (в порядке времени образования):

ледяные иглы,

ледяное сало,

снежура,

шуга,

внутриводный (в том числе донный или якорный), образующийся на некоторой глубине и находящихся в воде предметах в условиях турбулентного перемешивания воды.

Дальнейшие по времени образования виды льда – ниласовые льды:

нилас, образующийся при спокойной поверхности моря из сала и снежуры (тёмный нилас до 5 см толщиной, светлый нилас до 10 см толщиной) – тонкая эластичная корка льда, легко прогибающаяся на воде или зыби и образующая при сжатии зубчатые наслоения;

блинчатый лёд, образующийся при слабом волнении из ледяного сала, снежуры или шуги или вследствие разлома в результате волнения склянки, ниласа или так называемого молодого льда. Представляет собой пластины льда округлой формы от 30 см до 3 м в диаметре и толщиной 10 – 15 см с приподнятыми краями из-за обтирания и ударов льдин.

Дальнейшей стадией развития льдообразования являются молодые льды, которые подразделяются на серый (толщина 10 – 15 см) и серо-белый (толщиной 15 – 30 см) лёд.

Морской лёд, развивающийся из молодого льда и имеющий возраст не более одного зимнего периода, называется однолетним льдом.

Этот однолетний лёд может быть:

тонким однолетним льдом – белый лёд толщиной 30 – 70 см,

средней толщины – 70 – 120 см,

толстым однолетним льдом – толщиной более 120 см.

Если морской лёд подвергался таянию хотя бы в течение одного года, он относится к старым льдам.

Старые льды подразделяются на:

остаточный однолетний – не растаявший летом лёд, находящийся вновь в стадии замерзания,

двухлетний – просуществовавший более одного года (толщина достигает 2 м),

многолетний – старый лёд толщиной 3 м и более, переживший таяние не менее двух лет. Поверхность такого льда покрыта многочисленными неровностями, буграми, образовавшимися в результате неоднократного таяния. Нижняя поверхность многолетних льдов также отличается большой неровностью и разнообразием формы.

Толщина многолетних льдов в Северном Ледовитом океане в некоторых районах достигает 4 м.

По структуре морской лёд условно делится на игольчатый, губчатый и зернистый, хотя обычно он встречается смешанной структуры.

Прогноз изменения толщины ледового покрова к 2050 году

Области распространения

По продолжительности сохранения ледяного покрова и его генезису акваторию Мирового океана обычно делят на шесть зон:

Акватории, на которых ледяной покров присутствует круглый год (центр Арктики, северные районы морей Северного Ледовитого океана, антарктические моря Амундсена, Беллинсгаузена, Уэдделла.

Акватории, на которых льды ежегодно меняются (Баренцево, Карское моря).

Акватории с сезонным ледяным покровом, образующимся зимой и полностью исчезающим летом (Азовское, Аральское, Балтийское, Белое, Каспийское, Охотское, Японское моря).

Акватории, на которых льды образуются только в очень холодные зимы (Мраморное, Северное, Чёрное моря).

Акватории, на которых отмечается лёд, принесённый течениями из-за их границ (Гренландское море, район острова Ньюфаундленд, значительная часть Южного океана, включая область распространения айсбергов.

Остальные акватории, составляющие бо́льшую часть Мирового океана, на поверхности которых льдов не бывает.

Источник: http://vodopad-lednik.ru/stati/321-morskoj-ljod.html

Морские льды

Изучение режима морских льдов представляет большой интерес при изучении данного водного объекта в целом.

Появление и таяние льдов существенно сказывается на сезонном ходе тепло­вого режима водных масс как прямым путем (в результате затраты тепла на их таяние и высвобождения тепла при их образовании), так и косвенным (в результате изменения условий теплообмена океана с атмосферой при их появлении). При наличии ледового покрова существенно меняется и радиационный режим на поверхности, уменьшается количество солнечного тепла, поглощаемое океаном.

Велико и прикладное значение изучения режима морских льдов, существенно влияющих на условия плавания,

Наименее изученными в этом отношении пока являются моря Уэдделла и Беллинсгаузена. Связано это с их очень тяжелым ледовым режимом. А это объясняется особенностями расположения береговой черты по отношению к преобладающим течениям и ветрам, приводящим к сжатию льдов.

Эти моря и расположены ближе других к полюсу.

Сопоставляя условия образования и деформации морских плавучих льдов в Арктике и Антарктике, обнаруживаем существенное различие, влияющее на режим льдов, толщину, возраст, форму, расположение и плотность морского ледового покрова.

Основное различие этих условий заключается в том, что в Северном Ледовитом океане льды находятся под воздействием ветров, направленных с берегов окружающих его материков к центральным областям океана, что делает типичными условия торошения ледового покрова, увеличение возраста льдов.

Поэтому плавучие льды Антарктики — это в основном молодые 1—2-годичные льды сравнительно небольшой толщины, сильно заснеженные на поверхности. Для ледового покрова здесь типичны большие полыньи. Ледяные поля Антарктики, не под­вергающиеся сжатию, больше ледяных полей Арктики.

Торосистый и паковый лед практически отсутствуют.

Границы распределения плавучих льдов и айсбергов

Таковы общие условия для образования льдов в Антарктике, но в отдельных морях они иные.

Так, например, в море Уэдделла конфигурация береговой черты, связанная с выступом Антаркти­ческого полуострова, в сочетании с генеральным направлением дрейфа льдов создают условия для сжатия ледового покрова, задерживают его вынос в открытые части океана.

Основное движение плавучих льдов происходит в направлении на запад и северо-запад.

Движению в северном направлении у берегов материка способствуют выступающие мысы, оконечности шельфовых ледников, а на некотором расстоянии от них циркуляция воздуха, соответствующая цепочке циклонов — областей пониженного давления атмосферы, расположенной вокруг Антарктиды.

Поэтому морской лед в весенне-летний и осенний периоды за пределами неподвижного покрова — припая — располагается не сплоченной полосой вокруг материка. Кромка льда в это время представляет собой выступы, далеко уходящие в открытый океан в северо-западном направлении, и области чистой воды, распространяющиеся далеко в сторону материка.

Лед в водах Антарктики обычно начинает появляться в марте. Наибольшее развитие ледяного покрова наблюдается в сентябре— октябре. К этому времени кромка льда занимает самое се­верное положение.

В различных областях океана это положение не одинаково и зависит как от теплового, так и от динамического режимов атмосферы и океана в этих областях. Среднее положение кромки льдов приблизительно совпадает с 53° ю. ш.

Ширина пояса льдов в этот период изменяется в различных секторах океана от 360 миль в проливе Дрейка до 1300 миль в районе моря Уэдделла.

Такое существенное изменение ширины покрова морских льдов связано не только с изменением положения его границы на севере, но и с конфигурацией береговой черты материка, ее асимметрией относительно географического полюса, наличием выступов и заливов.

Максимальная площадь, занимаемая морскими льдами Южного океана, равна 19 млн. км2.

Интенсивное таяние льдов и разрушение ледяного покрова в Антарктике начинается в ноябре. Отступление кромки льдов на юг особенно стремительно во второй половине декабря. По от­дельным наблюдениям кромка льдов в это время отступала за сутки на 5—12 миль.

В конце февраля кромка льдов занимает свое наиболее южное положение. В это время в большинстве участков побережья полоса льдов не превышает 50 миль, а в отдельных местах они разрушаются вплоть до берега. Льды разрежены, а порой к берегам простираются полосы чистой воды.

Сплоченный лед наблюдается только в отдельных массивах, где ширина ледового покрова достаточно велика даже в это время года. В этот период площадь ледяного покрова составляет около 2,5 млн. км2.

Итак, площадь, занятая льдами зимой, примерно в 7 раз больше, чем летом, а количество льда летом в 10 раз меньше, чем зимой.

Кроме всего, это показывает, что основное количество льдов, образовавшихся за осенне-зимний период, тает в теплую половину года. Этим и объясняется то, что для вод Антарктики типичен молодой (годовалый и меньшего возраста) лед.

Двухлетние и более старые льды наблюдаются в небольшом количестве и только в определенных областях, вблизи берега у западной стороны заливов и восточной стороны мысов и шельфовых ледников.

В настоящее время предложена следующая схема дрейфа антарктических льдов, согласующаяся с циркуляцией вод и полем ветра. В непосредственной близости от берегов Антарктиды льды движутся в основном на запад, отклоняясь к северу, в зависимости от расположения береговой черты.

Продвинувшись достаточно далеко на север, они попадают в зону действия Антарктического кругового течения, на границу распространения антарктических холодных вод, и в этих условиях быстро разрушаются еще до того, когда восточные ветры циклонических циркуляции атмосферы с океана могли бы увлечь их в обратное движение на юг.

Установлено также, что в Южном океане вдали от берегов и над большими глубинами направление дрейфа льдов отклоняется в среднем на 30° влево от направления ветра, скорость же дрейфа составляет 1/50 от скорости действующего на лед ветра. Можно также считать, что средняя скорость дрейфа льдов в Антарктике равна 2 милям в сутки.

Припай, т. е. относительно неподвижная часть ледового покрова, расположенная в непосредственной близости от берега, имеет, как и весь ледовый морской покров в Антарктике, специфические черты.

Относительно неподвижным припай называют потому, что в нем не исключены вертикальные перемещения в результате проникновения под лед ветровой волны и зыби, в результате приливно-отливных колебаний уровня. Строго говоря, припай в морях с приливами не соединен с берегом жестко.

Однако в среднем общее положение припая, особенно в холодную часть года, остается неизменным по отношению к берегу материка.

Припай, устанавливающийся вначале в бухтах и заливах и затем распространяющийся в море, достигает в условиях Антарктики ширины, не превышающей 25—35 км. Сроки установления его различны и зависят не только от температуры воды, но и от наступления периодов затишья, когда молодой припай не разрушается ветром. В среднем для Антарктики это совпадает с серединой апреля.

После установления припая толщина его начинает расти: снизу за счет замерзания воды на нижней границе и всплывающих кристаллов внутриводного льда, возникающего в результате пе­реохлаждения морской воды у берегов, сверху за счет выпадающего на поверхность и смачиваемого в результате прогиба покрова морской водой снега.

Разрушение припая начинается в среднем для всего побережья в конце октября — начале ноября. Основной причиной разрушения припая являются не тепловые процессы, а динамические: волнения, ветер, приливное колебание уровня.

Мы уже говорили, как существенно меняется радиационный баланс, обусловливающий величину прихода тепла, в зависимости от вида поверхности. Поэтому следует сказать несколько слов о полыньях в ледовом покрове Южного океана.

В этом покрове наблюдается два основных вида полыней. Это заприпайные полыньи, образующиеся у кромки припая в результате постоянных «отжимных» ветров, дующих с берега конти­нента. Ширина их зависит от скорости берегового ветра и условий обламывания кромки припая.

В зимнее время, в результате большого контраста температур воздуха и открытой поверхности воды, в области таких полыней возникает своеобразный микроклимат, охватывающий толщину атмосферы до 200 м с температурой воздуха, превышающей температуру его над сплошным ледяным покровом на 1—5° С.

Летом открытые пространства воды в полынье становятся местом прихода большого количества солнечного тепла, в результате чего в таких полыньях начинается более интенсивное таяние льда.

Второй вид полыней — это пространства чистой воды среди дрейфующих льдов на большем, чем кромка припая, расстоянии от берега.

Возникновение этих полыней объясняют особенностями атмосферной циркуляции, связанной с цепочкой циклонов, разделенных узкими гребнями высокого давления.

Различия взаимодействия океана с атмосферой над такими полыньями и над окружающими их дрейфующими льдами не столь велики по контрасту перехода температур, как в условиях заприпайной полыньи. Но в этом случае главную роль начинают играть большие площади полыней.

Наблюдения показывают, что расположения полыней в какой-то мере связаны с траекторией циклонов в зимнее время. Одним словом, и те и другие полыньи играют большое значение в процессах теплового и динамического взаимодействия атмосферы и океана в Антарктике.

Источник: https://collectedpapers.com.ua/ru/antarctic_ocean_and_atmosphere/morski-lodi

Классификация морских льдов

Морские льды классифицируются по происхождению, формам и размерам, состоянию поверхности льда (ровный, торосистый и т. п.), возрасту (стадии развития и разрушения различных видов льда), навигационному (проходимость льдов судами) и динамическому (неподвижные и плавучие льды) признакам.

По происхождению наблюдаемые в море льды делятся на морские, речные и глетчерные (лед материкового происхождения – айсберги, ледяные острова).

Речные льды, выносимые в море, обычно коричневатого цвета, имеют те же формы, что и морские. Глетчерный лед резко отличается от морского и речного вертикальными размерами, формами и цветом.

Виды и формы льдов

Начальные виды льдов:

• ледяные иглы – кристаллы льда в виде тонких игл или пластинок, образующихся на поверхности воды или в ее толще;
• ледяное сало – скопление на поверхности воды смерзшихся ледяных игл в виде пятен или тонкого сплошного слоя серовато-свинцового цвета, придающих водной поверхности матово-маслянистый вид;
• снежура- вязкая, кашеобразная масса, образующаяся при обильном снегопаде на охлажденную воду;
• шуга – скопление рыхлых белесоватых комков льда диаметром в несколько сантиметров, образующихся из ледяного сала, снежуры и донного льда;
• нилас- тонкая, эластичная ледяная корка толщиной до 10 см, легко прогибающаяся на волне и зыби; имеет матовую поверхность;
• склянка – тонкий прозрачный лед в виде блестящей хрупкой корки толщиной до 5 см, образующийся из ледяных кристаллов или ледяного сала при спокойном состоянии моря; легко ломается при ветре или волне;
• блинчатый лед- лед, преимущественно круглой формы от 30 см до 3 м в диаметре и толщиной до 10 см, с приподнятыми белыми краями вследствие удара льдин одна о другую.

Молодой лед- лед в его переходной стадии между начальными видами льдов и однолетним льдом, толщиной 15-30 см, имеет серый или серо-белый оттенок.

Однолетний лед – лед, просуществовавший не более одной зимы, развивающийся из молодого льда, толщиной от 30 см до 2 м. Подразделяется на:

• однолетний тонкий лед (белый лед) толщиной от 30 до 70 см,
• однолетний лед средний от 70 до 120 см и
• однолетний толстый лед толщиной более 120 см.

Двухлетний лед – лед, находящийся во втором годичном цикле нарастания и достигающий к концу второй зимы 2 м и более. Многолетний или паковый лед – лед, просуществовавший более двух лет, толщиной до 3 м и более; опресненный, имеет оттенок голубого цвета.

Неподвижный лед

Припай – сплошной ледяной покров, связанный с берегом, а на мелководных участках моря – и с дном; является основной формой неподвижного льда. Припай может распространяться в ширину до нескольких десятков, а иногда и сотен километров. Толщина припая в Арктике обычно 2-3 м, в морях умеренных широт -1 -1,5 м и в южных морях СССР – 0,5-1,0 м.

Ледяной заберег – первоначальная стадия формирования припая; образуется у берегов, состоит обычно из ниласа или склянки, может достигать ширины до 100-200 м.

Подошва припая – часть припая, примерзшая непосредственно к берегу и не подверженная вертикальным колебаниям при приливе и других изменениях уровня моря.

Стамуха – ледяное торосистое образование, сидящее на грунте.

Лед на берегу – нагромождение льда на пологом берегу.

Плавучий лед

Плавучие льды не связаны с берегом и дрейфуют под влиянием ветра и течения. К ним относятся начальные стадии льда (сало, снежура, шуга, блинчатый лед), более поздние его формы (нилас, молодик, однолетний, двухлетний и многолетний лед), лед в виде полей, их обломков или отдельных льдин, а также айсберги, их обломки и ледяные острова.

В зависимости от размеров льдин плавучие льды подразделяются на следующие формы:

• ледяные поля – это наиболее крупные по площади образования дрейфующего льда, которые по размерам делятся на гигантские (свыше 10 км в поперечнике), обширные (2-10 км), большие (0,5-2 км) и обломки полей – льдины размером 100- 500 м;
• крупнобитый лед – льдины размером 20-100 м;
• мелкобитый лед – льдины размером 2-20 м;
• тертый лед – льдины размером 0,5-2 м;
• сморозь – смерзшиеся в ледяном поле куски льда различного возраста;
• торосы -отдельные нагромождения обломков льдин (бугры) на ледяном покрове, образующиеся вследствие сильного столкновения или сжатия льдов;
• несяк – большой торос или группа торосов, смерзшихся вместе, представляющих собой отдельную льдину со сравнительно малыми горизонтальными и большими вертикальными размерами; осадка до 20-25 м и высота над уровнем моря до 5 м.

Материковый лед

Айсберги, ледяные дрейфующие острова. Материковый (ледниковый) или глетчерный лед образуется на суше из твердых атмосферных осадков, который потом постепенно сползает в море. Льды материкового происхождения делятся на неподвижные и дрейфующие.

К неподвижным льдам материкового происхождения относятся:

• язык ледника – часть ледника, сильно выдвинувшаяся в море, находится на плаву и иногда простирается от берега на многие десятки километров, имеет большую ширину, в особенности в Антарктике;
• шельфовый лед – ледовое образование, возвышающееся над уровнем моря более чем на 2 м; имеет обычно волнообразную поверхность;
• ледяной барьер – край ледникового языка или шельфового льда, возвышающийся над уровнем моря от 2 до нескольких десятков метров.

К дрейфующим льдам относятся айсберги и ледяные острова.

• Айсберг – отделившаяся часть ледника или шельфового льда, дрейфующая в море (океане) и имеющая высоту свыше 5 м над уровнем моря. Высота айсбергов над поверхностью воды в среднем 70 (в Арктике) и 100 м (в Антарктике); основная часть айсберга находится под водой, т. е. его осадка может быть от 400 до 1000 м. Айсберги по своему внешнему виду бывают столбообразные (плосковершинные айсберги, имеющие большие горизонтальные размеры, особенно в Антарктике), пирамидальные (айсберги, имеющие остроконечную, неправильной формы вершину и сравнительно малые горизонтальные размеры). Встречаются в море обломки айсберга (значительные глыбы льда, отломившиеся от айсберга или от ледника и возвышающиеся не более чем на 5 м над уровнем моря) и куски (весьма малые по величине обломки айсбергов).
• Ледяные дрейфующие острова – огромные обломки шельфового льда с волнистой поверхностью длиной до 30 км и более; возвышаются над уровнем моря на 5-10 м, достигают толщины более 15-30 м, дрейфуют в Северном Ледовитом океане.

Источник: http://seaman-sea.ru/gidrometeorologiya/742-klassifikatsiya-morskikh-ldov.html

Северный Ледовитый океан и морской лед — это наша «нуна»

Окалик Эегеесиак

«Все наши североамериканские арктические земли представляют собой обширную среду обитания диких животных и растений, обеспечивающую условия для существования очень хрупкой пищевой цепочки, в которой мы, инуиты, являемся лишь одним из важных звеньев. Мы, инуиты, — охотники. В мире осталось совсем немного народов, живущих охотой, и наша циркумполярная инуитская община является одним из них».

Эбен Хопсон, обращение к Лондонскому корреспондентскому корпусу, 1978 г.

Арктика — это наша нунаат, то есть наша родина. «Нуна» означает «земля»; «нунаат» — родина. Мы, инуиты, чувствуем очень тесную связь с прошлым — как отдаленным, так и недавним.

Почему мы так тесно связаны с морской экосистемой Арктики? От нее зависят наша самобытность коренного народа Арктики, наша продовольственная безопасность, наша мобильность и возможности для передвижения — всё наше будущее.

Мы — это 165 тыс. человек, проживающих в Канаде, Гренландии, Российской Федерации и в штате Аляска Соединенных Штатов Америки. Инуиты — это один народ, разделенный искусственными, на наш взгляд, границами, которые являются порождением старой европейской колониальной системы.

Циркумполярный совет инуитов представляет интересы всей циркумполярной общины инуитов, выступая от их имени по вопросам международного значения.

Народ инуитов внимательно наблюдает за подготовкой к Всемирному дню океанов, который состоится 8 июня 2017 года и будет посвящен теме «Наши океаны — наше будущее»; мы также следим за обсуждением того, каким образом мы все можем способствовать осуществлению ЦУР 14, которая заключается в «сохранении и рациональном использовании океанов, морей и морских ресурсов». Мы будем уделять пристальное внимание происходящему в первую очередь потому, что океан и морской лед меняются прямо на наших глазах. Морской лед тает, ледники тают, вечная мерзлота тает, береговая линия разрушается, животный мир и океан претерпевают изменения. Инуиты не только предельно внимательно следят за всеми этими изменениями в состоянии окружающей среды, но и испытывают обеспокоенность в связи с тем, что всё больше людей прибывает на север в поисках таких невозобновляемых ресурсов, как нефть, газ и полезные ископаемые, а также ради промышленного рыболовства и более коротких и быстрых судоходных маршрутов. Туристы приезжают в Арктику, чтобы полюбоваться ею до того, как всё это исчезнет. Многие ученые проявляют огромный интерес к тем изменениям, которые происходят в Арктике, и к последствиям изменения климата, и пытаются понять, каким образом всё это отразится на судьбе мировых океанов и глобальных погодных условиях.

Мы готовы делиться нашими автохтонными знаниями об океане, льдах, фауне и погоде и можем сотрудничать с учеными, чтобы осознать все изменения и подготовить наш народ и наши общины к необходимости адаптироваться. Для осознания стремительных и непредсказуемых перемен, которые на наших глазах происходят во всей арктической морской среде, нам понадобятся все знания нашего народа.

Мы боимся, что уже слишком поздно что-либо предпринимать. Мир может оказаться не в состоянии принимать те решения и меры, которые необходимы для защиты Арктики. Это настоящая трагедия, потому что от океана зависит всё наше будущее, и мы не знаем, какое будущее нам уготовано.

Инуиты — это морской народ, для которого Северный Ледовитый океан является транспортным путем, а морские ресурсы — залогом продовольственной безопасности. Жизнь инуитов сегодня также зависит от их возможности перемещения — по морскому льду Арктики и в открытом океане.

Вся наша культура и самобытность зависят от свободы передвижения по суше, морскому льду и Северному Ледовитому океану.

Мы перемещаемся по морю, которое является для инуитских общин как средой обитания, так и путем сообщения. Зимой наш путь пролегает по морскому льду. Летом — по открытому морю. Эта связь с сушей и льдом является для инуитов источником огромной гордости и залогом благополучия общин, а также той нитью, которая духовно соединяет нас с прошлым.

Инуиты считают, что любые действия или меры, затрагивающие наши льды, Северный Ледовитый океан и земли, на которых мы проживаем, должны быть направлены на защиту окружающей среды, дикой природы и, соответственно, инуитов, чтобы мы могли и в будущем добывать себе пропитание на этой земле. Это тот стандарт устойчивого использования, на соблюдении которого мы настаиваем. В то же время мы не в силах влиять на ту деятельность, которая влечет за собой последствия для Арктики.

Циркумполярный совет инуитов принял участие во многих международных заседаниях и многочисленных исследованиях для того, чтобы понять характер тех изменений, которые сегодня происходят с природой Северного Ледовитого океана.

Наиболее серьезной угрозой, которой подвергаются Северный Ледовитый океан и морской лед, является изменение климата. Циркумполярный совет инуитов является активным участником Арктического совета и Рамочной конвенции Организации Объединенных Наций об изменении климата, внося свой вклад в переговорный процесс.

Северный Ледовитый океан в наибольшей степени подвержен последствиям закисления по целому ряду причин, как то: более холодная вода поглощает больше CO2; в океан попадает больший объем пресной воды, что снижает его буферные свойства; сокращение площадей, занятых морским льдом, увеличивает размеры открытого океана и способность поглощать CO2; морская пищевая цепь становится всё короче и примитивнее. Эти изменения происходят не только на местном уровне и имеют значение не только для региона, но для всей планеты в целом. Арктическая экосистема обеспечивает развитие многих миллионов млекопитающих, рыб, птиц, моллюсков и планктона, которые мигрируют по всему миру и служат источником пищи для миллионов людей. Мы прилагаем все усилия, чтобы убедить мир в том, что защита Арктики — это залог безопасности нашего общего будущего.

 «Наши дети уже не знают названий тех мест, где мы всегда охотились, и им уже не довелось пересечь ледяной мост, который соединяет эти земли».

Именно такие слова мы слышим от жителей общин вокруг Пикиаласорсуак, или «Большого подъема воды», — крупнейшей в Арктике полыньи (пространство открытой воды среди льдов) и региона с наибольшей биологической продуктивностью к северу от Северного полярного круга.

Многие поколения инуитов считали Пикиаласорсуак чрезвычайно значимой для себя зоной обитания. Жители общин в районах Кикиктани и Аваннаа в Канаде и Гренландии зависят от биологической продуктивности полыньи.

Пикиаласорсуак жизненно важна для множества мигрирующих видов, от которых зависят как эти общины, так и глобальная флора и фауна в целом. В последние годы северная ледяная переправа в районах бассейна Кейна, пролива Нэрса и пролива Смита (Икек) стала менее надежной, а полынья утратила четкость очертаний.

Какими будут последствия этих изменений, которые связаны со значительными климатическими сдвигами, наблюдаемыми сегодня во многих частях Арктики, пока неизвестно.

Циркумполярный совет инуитов создал Комиссию по Пикиаласорсуак в целях решения проблем экосистемы, которая тысячелетиями служила инуитам источником средств к существованию, а теперь подвергается угрозе по причине изменения климата и промышленной и транспортной деятельности человека.

Комиссию возглавили три комиссара: Ева Аариак, Комиссар от Канады и бывший премьер-министр Нунавут; Куупик Клайст, Комиссар от Гренландии и бывший премьер-министр Гренландии; и я, Окалик Егесяк, Международный комиссар и председатель Циркумполярного совета инуитов.

Комиссии было поручено провести консультации среди жителей общин Нунавута и Гренландии, имеющих тесные связи с Пикиаласорсуак.

Действуя при поддержке организаций «Оак фаундейшн», Фонда Гордона и Бетти Мур, а также Всемирного фонда дикой природы, комиссары провели консультации с общинами канадских инуитов из деревень Грис-Фьорд, Резольют, Арктик-Бей, Понд-Инлет и Клайд-Ривер, а также ознакомились с мнением инуитов Северной Гренландии, проживающих в гренландской части Пикиаласорсуак, включая жителей деревень Сиорапалук, Каанаак, Сависсивик, Куллорсуак, Нууссуак и Упемавик. Цель этих дискуссий заключается в том, чтобы содействовать участию на местном и региональном уровне, учитывать знания коренных народов и рекомендовать использование стратегии инуитов по сохранению, мониторингу и контролю состояния Пикиаласорсуак в интересах будущих поколений.

Цель Комиссии по Пикиаласорсуак заключается в том, чтобы собрать комплекс доказательств, основных принципов и рекомендаций, которые позволили бы обеспечить ключевое участие инуитов в формировании будущего Пикиаласорсуак и реализацию подхода инуитов к управлению этой территорией.

Существует множество новаторских способов для мобилизации и интеграции глубинных и комплексных знаний коренных народов и их понимания региона. Существование самых северных общин нашего народа зависит от Пикиаласорсуак.

Осенью 2016 года они приняли участие в слушаниях и призвали к созданию механизмов контроля и мониторинга этого важного морского района под руководством инуитов.

Мы посетили канадские общины Грис-Фьорд и Понд-Инлет, расположенные в верхней части Арктики, и выслушали мнения знающих людей из деревень Резольют-Бей, Клайд-Ривер и Арктик-Бей.

Мы также посетили общины Каанаак и Сиорапалук, расположенные в самой северной точке мира, и спустились вниз по побережью залива Мелвил, чтобы побывать в остальных поселениях Гренландии, живущих за счет Пикиаласорсуак.

В большинстве прекрасных деревень этого региона нет аэродромов. Море — это всё, что связывает их с внешним миром.

Охотники из всех этих общин щедро делились с нами своими знаниями. Постоянными темами их разговоров были нестабильность, непредсказуемость, изменение схем миграции, появление новых видов, образование открытой воды на месте льда.

Они также говорили о политических изменениях, искусственных границах, возникших совсем недавно и лишивших инуитов возможности пересекать Пикиаласорсуак по большому ледяному мосту, который соединяет остров Умиммат Нунаат (остров Элсмир) и Гренландию, связывая восточные общины Пикиаласорсуак с охотничьими угодьями на Элсмире.

Практически во всех общинах нам говорили, что никто не способен лучше следить за состоянием этого региона и управлять им, чем инуиты.

Они хотят возглавить исследовательскую работу в регионе, формировать повестку исследований, изучать показатели изменений и принять такие правила ведения охоты, которые будут отражать современную ситуацию и обеспечивать существование их общин.

Жители деревень, расположенных по обеим сторонам полыньи Пикиаласорсуак, высказывали схожие опасения по поводу роста туризма, судоходства, рыболовства, разведки ресурсов и сейсморазведки.

Особенно важно то, что, несмотря на наличие разъединяющих их национальных границ, все инуиты стремятся восстановить режим бережного обращения с полыньей совместными усилиями, как единый народ, принадлежащий единому морю. Для инуитов рациональное использование морских ресурсов и будущее Северного Ледовитого океана — это не роскошь, а условие выживания; речь идет о защите нашей культуры. Инуиты адаптируются к переменам и продолжат благополучно жить в условиях изменяющейся Арктики. Нам предстоит многое узнать и многому научить мир. Мы будем рады работать с вами. Мы просим вас принять наше предложение по обсуждению вопросов, касающихся нашей земли. Нашей «нуны», нашей Арктики.

Источник: https://unchronicle.un.org/ru/article/4326

Мировой океан. Льды в океане

Чистая пресная вода замерзает при температуре, почти равной нулю (ниже нуля всего на 0,01-0,02°C).

В то же время вода, очищенная в лабораторных условиях до максимально возможной степени и находящаяся в спокойном состоянии, может быть охлаждена без образования льда до температуры минус 33°C.

Но мельчайший кусочек льда или иной крошечный предмет, помещенный в такую переохлаждённую воду, мгновенно вызовет бурное образование льда.

Замерзание пресной воды не изменяет её состава. По-другому обстоит дело при замерзании морской воды. Замерзание начинается с образования тонких, вытянутых ледяных кристалликов, в которых совершенно нет соли. Постепенно, когда начинают смерзаться комочки этих кристалликов, в лёд попадает соль.

Солёность морского льда, т.е. солёность воды, образующейся при его таянии, составляет в среднем около 10% солености океанской воды. С течением времени и этот показатель снижается, и многолетний лёд может быть почти пресным.

Объём льда на 9 процентов больше объёма воды, из которой он образовался, т.к. в кристаллической решетке льда упаковка молекул воды упорядочивается и становится менее плотной. Поэтому плотность морского льда меньше плотности морской воды и колеблется в пределах 0,85-0,94 г/см3. Вот почему плавучие льды возвышаются над поверхностью воды на 1/7 – 1/10 своей толщины.

Прочность морских льдов заметно ниже, чем пресноводных, но она возрастает с понижением температуры и солёности льда. Наибольшую прочность имеют многолетние льды.

Лёд толщиной 60 см, образующийся на пресноводных водоёмах в разгар зимы, может выдерживать нагрузку до 15-18 тонн, если, конечно, эта нагрузка приложена не сосредоточенно, а в виде, скажем, грузовой платформы на гусеничном ходу, опорная поверхность которой равна примерно 2,5 м2.

В океанах лёд образуется в высоких и умеренных широтах. В приполярных районах льды сохраняются по нескольку лет. Эти многолетние, так называемые паковые льды наибольшей толщины достигают в центральных районах Северного Ледовитого океана – до 5 метров. Таяние морских льдов начинается тогда, когда их температура превысит минус 23°C.

Считается, что продолжительность жизни арктического льда, образующегося у берегов России, составляет от 2 до 9 лет, а антарктические льды существуют ещё дольше. Наибольших размеров ледовый покров в океанах достигает в конце зимы: в Арктике он к апрелю занимает площадь около 11 млн.км2, а к сентябрю в Антарктике – около 20 млн.км2.

Если говорить о , то он составляет 3-4 процента всей площади Мирового океана.

Ледовый покров может состоять не только из , т.е. неподвижного, примёрзшего к берегу льда, но и подвижных льдов. При сильном ветре, совпадающем по направлению с морским течением, дрейфующие льды могут проходить расстояние до 100 км в сутки.

Падающий снег часто создаёт на льду большие сугробы. Снег постепенно смерзается, увеличивая толщину ледового покрова. Иногда ураганные ветры ломают лёд, создавая высокие торосы. По такому льду, если говорить об Арктике, может передвигаться разве что белый медведь, да и то с большим трудом.

(нем. Eisberg – ледяная гора). Айсберги поставляются в океан материковыми ледниками полярных широт. Самый большой на Земле ледниковый покров находится в Антарктике. Его площадь составляет 13,98 млн.км2, т.е. в 1,5 раза больше площади Австралии.

При этом площадь самого материка Антарктиды оценивается в 12,09 млн.км2. остальное приходится на льды, покрывающие чуть ли не весь шельф Антарктиды. Средняя толщина антарктического льда составляет 2,2 км, а наибольшая – 4,7 км. Объём льда оценивается в 26 млн. кубокилометров.

Огромная тяжесть льда вдавила этот материк в земную кору. В результате значительная часть поверхности Антарктиды лежит ниже уровня моря. Ледник Антарктиды ежегодно получает из снега 2000-2200 км3 льда и примерно столько же теряет на айсберги. Конечно, этот баланс точно подсчитать невозможно.

Поэтому в научном мире нет пока однозначного ответа на вопрос о том, увеличивается или уменьшается Антарктический ледник.

Айсберги в виде огромных глыб, похожие на горы, медленно сползают с материка в море, а затем с грохотом обрушиваются в воду.

Например, шельфовый ледник Росса имеет площадь, превышающую 500 тысяч км2, а толщина льда здесь достигает 700 метров. В море Росса этот ледник подходит в виде огромного ледяного барьера длиной почти в 900 км и высотой до 50 метров.

Вокруг Антарктиды постоянно плавает около 100 тысяч айсбергов. Комплексное изучение Антарктиды, в том числе наблюдение за айсбергами, ведут работающие здесь 35 научных станций из разных стран. Россия имеет здесь 8 научных станций, США – 3, Великобритания – 2. Антарктические научные станции имеют также Украина, Польша, Аргентина и другие государства.

Международно-правовой режим Антарктиды и других территорий, расположенных южнее 60° ю.ш., регулируется Договором об Антарктиде от 1 декабря 1959 г.

В Северном полушарии основным поставщиком айсбергов в океан является Гренландия. Считается, что ежегодно от ледников этого острова откалывается до 15 тысяч огромных обломков льда. Отсюда они выплывают в один из самых оживлённых районов Атлантического океана.

Айсберги откалываются также от ледников островов Северного Ледовитого океана – Земли Франца-Иосифа, Новой Земли, Северной Земли, Шпицбергена и Канадского арктического архипелага.

В целом ледники занимают 16,1 млн. км2 суши, из них 14,4 млн. км2 приходится на ледниковые покровы (85,3% – на Антарктиду, 12,1% – на Гренландию). По площади и объёму воды ледники занимают второе место на Земле после Мирового океана, а по содержанию пресной воды они превосходят все реки, озёра и подземные воды, вместе взятые.

По форме айсберги бывают столообразными и пирамидальными. Столообразная форма характерна для антарктических айсбергов, которые образуются при их отделении от огромной массы льда однородной структуры.

Когда ледники движутся сравнительно быстро, форма отколовшихся кусков чаще напоминает пирамиду.

По мере неравномерного таяния подводной и надводной частей айсберги принимают различные, самые причудливые формы, а с потерей остойчивости они могут опрокидываться.

От этого же ледника в 2000 году откололся айсберг, получивший название B-15. Этот гигант имел площадь более 11000 км2. Если бы льдина такой площади оказалась на Ладожском озере, то она закрыла бы 63% поверхности этого большого (17,7 тыс.км2) озера.

Масса подобных гигантов может исчисляться сотнями миллионов и даже миллиардами тонн. А ведь это чистая пресная вода, нехватку которой уже давно ощущают многие страны.

Теплоёмкость таяния льда очень велика. Чтобы растопить 1 грамм льда, требуется 80 калорий, не считая тепла, которое необходимо, чтобы согреть лёд до нуля градусов.

Расчеты показывают, что айсберг «средних» размеров: длиной в 1 км, шириной 600 м и общей высотой 300 м за время пути буксировки, например, из Антарктиды в Саудовскую Аравию потеряет не более 20% своего объёма. Начальный вес такого айсберга составил бы около 180 млн.

тонн (в воде он значительно меньше). Если буксировка айсберга таких размеров остаётся пока технически непростой задачей, то доставка сравнительно небольших обломков льда объёмом в 200-300 тысяч кубометров вполне выполнима и уже время от времени осуществляется указанными выше странами.

Отколовшись от ледников, айсберги, подхваченные течениями и подгоняемые ветрами, иногда уплывают далеко за пределы полярных областей.

широты Нью-Йорка, а иногда и южнее, достигая Азорских и даже Бермудских островов.

Дальность плавания айсбергов и время их существования в океане зависят не только от направления и скорости морских течений, но и от физических свойств самих айсбергов. Очень большие и глубоко промороженные (до минус 60 градусов) антарктические айсберги существуют по нескольку лет, а в отдельных случаях даже десятилетий.

Гренландские айсберги тают значительно быстрее, всего за 2-3 года, т.к. они не столь велики по размерам и температура их промерзания не больше минус 30 градусов.

Какую опасность представляют плавающие ледяные горы для судоходства, объяснять излишне. Не раз столкновения с айсбергами приводили к катастрофам на море. Но ни одна из таких катастроф не может сравниться с трагедией, разыгравшейся в начале XX века в Северной Атлантике.

В наши дни опасность столкновения с айсбергами существенно уменьшилась по сравнению с временами «Титаника».

На морских судах, в портах, на искусственных спутниках Земли установлена достаточно надёжная радиолокационная и другая аппаратура для слежения, оповещения и предупреждения об опасности встречи с айсбергами.

В северной части Атлантики, где пролегают оживленные морские пути, постоянно находится на вахте специальный . Он предупреждает капитанов судов о местах нахождения крупных айсбергов. В Международный ледовый патруль входят 16 стран.

Его корабли обнаруживают айсберги, предупреждают о местонахождении айсбергов и направлении их движения. В функции ледового патруля входит также борьба с айсбергами, которая ведётся при помощи взрывов, использования зажигательных бомб, тёмной окраски ледяных глыб, например, путём нанесения слоя сажи на поверхность айсберга для ускорения процесса таяния и т.д.

Источник: http://znaniya-sila.narod.ru/solarsis/zemlya/earth_ocean_11.htm