美容院月卡方案:海水运动//海底扩张//海冰//珊瑚礁

                             海水运动

　　海水水体以及海洋中的各种组成物质，构成了对人类生存和发展有着重要意义的海洋环境。海水运动是海洋环境的核心内容，主要由四部分构成：海水运动形式；洋流的成因；表层洋流的分布；洋流对地理环境的影响。

海水运动形式

　　①波浪：

　　海水受海风的作用和气压变化等影响，促使它离开原来的平衡位置，而发生向上、向下、向前和向后方向运动。这就形成了海上的波浪。波浪是一种有规律的周期性的起伏运动。

　　当波浪涌上岸边时，由于海水深度愈来愈浅，下层水的上下运动受到了阻碍，受物体惯性的作用，海水的波浪一浪叠一浪，越涌越多，一浪高过一浪。与此同时，随着水深的变浅，下层水的运动，所受阻力越来越大，以至于到最后，它的运动速度慢于上层的运动速度，受惯性作用，波浪最高处向前倾倒，摔到海滩上，成为飞溅的浪花．

　　②潮汐：

　　由于日、月引潮力的作用，使地球的岩石圈、水圈和大气圈中分别产生的周期性的运动和变化的总称。固体地球在日、月引潮力作用下引起的弹性—塑性形变，称固体潮汐，简称固体潮或地潮；海水在日、月引潮力作用下引起的海面周期性的升降、涨落与进退，称海洋潮汐，简称海潮；大气各要素（如气压场、大气风场、地球磁场等）受引潮力的作用而产生的周期性变化（如8、12、24小时）称大气潮汐，简称气潮。其中由太阳引起的大气潮汐称太阳潮，由月球引起的称太阴潮。因月球距地球比太阳近，月球与太阳引潮力之比为11：5，对海洋而言，太阴潮比太阳潮显著。地潮、海潮和气潮的原动力都是日、月对地球各处引力不同而引起的，三者之间互有影响。大洋底部地壳的弹性—塑性潮汐形变，会引起相应的海潮，即对海潮来说，存在着地潮效应的影响；而海潮引起的海水质量的迁移，改变着地壳所承受的负载，使地壳发生可复的变曲。气潮在海潮之上，它作用于海面上引起其附加的振动，使海潮的变化更趋复杂。作为完整的潮汐科学，其研究对象应将地潮、海潮和气潮作为一个统一的整体，但由于海潮现象十分明显，且与人们的生活、经济活动、交通运输等关系密切，因而习惯上将潮汐(tide)一词狭义理解为海洋潮汐。

　　③洋流：

　　洋流又称海流，海洋中除了由引潮力引起的潮汐运动外，海水沿一定途径的大规模流动。引起海流运动的因素可以是风，也可以是热盐效应造成的海水密度分布的不均匀性。前者表现为作用于海面的风应力，后者表现为海水中的水平压强梯度力。加上地转偏向力的作用，便造成海水既有水平流动，又有铅直流动。由于海岸和海底的阻挡和摩擦作用，海流在近海岸和接近海底处的表现，和在开阔海洋上有很大的差别。

　　大洋中深度小于二三百米的表层为风漂流层，行星风系作用在海面的风应力和水平湍流应力的合力，与地转偏向力平衡后，便生成风漂流。行星风系风力的大小和方向，都随纬度变化，导致海面海水的辐合和辐散。一方面，它使海水密度重新分布而出现水平压强梯度力，当它和地转偏向力平衡时，在相当厚的水平层中形成水平方向的地转流；另一方面，在赤道地区的风漂流层底部，海水从次表层水中向上流动，或下降而流入次表层水中，形成了赤道地区的升降流。

　　大洋上的结冰、融冰、降水和蒸发等热盐效应，造成海水密度在大范围海面分布不均匀，可使极地和高纬度某些海域表层生成高密度的海水，而下沉到深层和底层。在水平压强梯度力的作用下，作水平方向的流动，并可通过中层水底部向上再流到表层，这就是大洋的热盐环流。

　　大洋表层生成的风漂流，构成大洋表层的风生环流。其中，位于低纬度和中纬度处的北赤道流和南赤道流，在大洋的西边界处受海岸的阻挡，其主流便分别转而向北和向南流动，由于科里奥利参量随纬度的变化(β-效应)和水平湍流摩擦力的作用，形成流辐变窄、流速加大的大洋西向强化流。每年由赤道地区传输到地球的高纬地带的热量中，有一半是大洋西边界西向强化流传输的。进入大洋上层的热盐环流，在北半球由于和大洋西向强化流的方向相同，使流速增大；但在南半球则因方向相反，流速减缓，故大洋环流西向强化现象不太显著。

　　大洋表层风生环流在南半球的中纬度和高纬度地带，由于没有大陆海岸阻挡，形成了一支环绕南极大陆连续流动的南极绕极流。

　　在大洋的东部和近岸海域，当风力长期地、几乎沿海岸平行地均匀吹刮时，一方面生成风漂流，发生海水的水平辐合和辐散，而出现上升流和下降流；另一方面因海水在近岸处积聚和流失而造成海面倾斜，发生水平压强梯度力而产生沿岸流，就形成沿岸的升降流。

　　大洋西向强化流在北半球向北(南半球向南)流动，而后折向东流，至某特定地区时，流动开始不稳定，流轴在其平均位置附近便发生波状的弯曲，出现海流弯曲(或蛇行)现象，最后形成环状流而脱离母体，生成了中央分别为来自大陆架的冷水的冷流环和来自海洋内部的暖水的暖流环。这是一类具有中等尺度的中尺度涡。此外，在大洋的其他部分，由于海流的不稳定，也能形成其他种类的中尺度涡。这些中尺度涡集中了海洋中很大一部分能量，形成了叠加在大洋气候式平均环流场之上的各种天气式涡旋，使大洋环流更加复杂。

　　在海洋的大陆架范围或浅海处，由于海岸和海底摩擦显著，加上潮流特别强等因素，便形成颇为复杂的大陆架环流、浅内海环流、海峡海流等浅海海流。

　　海流按其水温低于或高于所流经的海域的水温，可分为寒流和暖流两种，前者来自水温低处，后者来自水温高处。表层海流的水平流速从几厘米/秒到300厘米/秒，深处的水平流速则在10厘米/秒以下。垂直流速很小，从几厘米/天到几十厘米/时。海流以流去的方向作为流向，恰和风向的定义相反。

　　海流对海洋中多种物理过程、化学过程、生物过程和地质过程，以及海洋上空的气候和天气的形成及变化，都有影响和制约的作用，故了解和掌握海流的规律、大尺度海-气相互作用和长时期的气候变化，对渔业、航运、排污和军事等都有重要意义．

洋流的成因

　　按照洋流形成原因，可以分为三类：

　　1、风海流

　　大气运动和近地面风带，是海洋水体运动的主要动力。盛行风吹拂海面 ，推动海洋水随风漂流，并使上层海水带动下层海水，形成规模很大的洋流，叫做风海流。对照世界风带模式图和世界洋流模式图的A洋流、B洋流是怎么形成的?

　　A洋流是东北信风作用下形成的北赤道暖流;

　　B洋流是盛行西风作用下形成的西风漂流。

　　A在东北信风作用下，海水由东北向西南方面流动，这作水平运动过程中受地转偏向力影响，最终偏转成东向西流动的赤道暖流;B同样道理，在中纬西风作用下，从西向东流。

　　2、密度流

　　由于各海域海水的温度、盐度不同，引起海水密度的差异，导致海水的流动，叫做密度流。

　　提问：直布罗陀海峡两则海水的盐度有什么不同?密度有什么差异?直布罗陀海峡两侧海水是如何流动的?

　　分析：连接地中海与大西洋之间的直布罗陀海峡，地中海地区是地中海气候，夏季炎热干燥，冬季温和湿润，地中海蒸发量大，地中海海水盐度较高，而大西洋的海水密度大，水面降低，盐度比地中海低，密度较小，水面比地中海高。因此，大西洋水面较高，地中海水面较低，大西洋表层海水会经直布罗陀海峡流入地中海，而地中海底层海水会从海峡底层流入大西洋。

　　例：二战中，德军潜水艇出入直布罗陀海峡，关闭了发动机，避开了英军的监听，绕到英军背后，偷袭英军得手。

　　密度流不只分布在直布罗陀海峡一处，再比如，(曼德海峡)红海与印度洋，红海与地中海，波罗的海与北海，地中海与黑海。

　　问：曼 德海峡会不会是 密度流? 提问：海峡两 侧.海水怎样流?

　　印度洋表层海水流向红海，红海底部海水流向印度洋。

　　密度流分布规律：在封闭海区与开阔海洋之间的海峡，密度流的分布一般都很明显。

　　直布罗陀海峡两则海水的盐度有什么不同?密度有什么差异?直布罗陀海峡两侧海水是如何流动的?

　　3、补偿流—海水的连续性，补偿流失

　　由风力和密度差异所形成的洋流，使海水流出的海区海水减少，由于海水连续性要求，补偿流失，相邻海区的海水便会流来补充，这样形成的洋流叫做补偿流。补偿流形成与风海流，密度流紧密联系。

　　可分

　　垂直补偿流主要发生在沿岸地区，在海岸附近，海水受风力作用发生运动，受离岸风或迎岸风的影响。

　　a、受离岸风影响 由于离岸风吹送，表层海水离岸而去，导致邻近海区海水流速来补偿海水缺失，下层海水也上升到海面，来补偿流去的海水，形成上升流(低纬信风带大陆两岸)寒流。

　　当表层海水遇到海岸或岛屿阻挡时，海水聚集在水平方向上发生分流，在垂直方向上产生下降流。

　　影响：上升流能把底层的营养盐类物质带到表层，使浮游生物大量生长，为鱼类提供饵料，因此，上升流海区往往形成重要的渔场，比如秘鲁渔场得益于秘鲁寒流(上升补偿流)。

　　世界海洋上还有其他海区也分布着上升补偿流，地图册P25如加利福利亚寒流、本格拉寒流、加那利寒流。

　　洋流的形成除了受上面这些因素影响外，还受到陆地形状和地转偏向力影响，陆地形状和地转偏向力会迫使洋流在运动过程中，洋流的流动方向发生改变。洋流形成是受多种因素综合作用的结果，这使洋流的分布很复杂，但也是有一定规律的。

表层洋流的分布

　　各大洋洋流的分布和流动的方向虽然很复杂，但还是有规律可循的。

　　（1）在赤道至南北纬40°或60°之间，形成一低纬度环流，其流向在北半球呈顺时针方向，南半球成逆时针方向。每个环流的西部都是暖流，东部都是属于寒流。

　　（2）在北纬40°或60°以北形成一高纬环流。其环流方向为逆时针方向，环流西部为寒流，东部为暖流。

　　（3）赤道以北的北印度洋，因位于北回归线以南属季风洋流。冬季吹东北季风，表层海水向西流，洋流呈反时针方向流动；夏季吹西南季风，表层海水向东流，洋流呈顺时针方向流动。

　　（4）东西方向流动的洋流，除南半球的西风漂流外，都具暖流性质。洋流对大陆沿岸气候有很大影响，寒流经过的地区对气候有降温、减湿的影响；而暖流则对沿途气候有增温、增湿的作用。

洋流对地理环境的影响

　　全球的大洋环流，对高、低纬度间的热量输送和交换、调节全球的热量分布有重要意义。洋流对流经海区的沿岸气候、海洋生物分布和渔业生产，航海等都有影响，对人类文明进程和社会生活有着重要的贡献

　　1、 对气候的影响

　　暖流对流经沿岸地区的气候起增温、增湿的作用。

　　例如：西欧海洋性气候的形成受北大西洋暖流的影响，寒流对流经沿岸地区的气候起降温、减湿的作用。

　　例如：沿岸寒流对澳大利亚西海岸、秘鲁太平洋沿岸荒漠环境的形成有一定的作用。

　　如果洋流的异常，就会使全球的大气环流发生异常，从而影响到气候。如厄尔尼诺现象。

　　解释厄尔尼诺现象：

　　在全球范围、正常的情况下，在太平洋东部，受洋流和信风的影响，东部海区的海水随南赤道暖流向

　　西北流动，大洋东部有上升流补偿，表现为东部海区的水温低，西部的水温高。而当厄尔尼诺发生时，由于大洋东岸、秘鲁沿岸温度升高，致使秘鲁沿岸冷水上翻停止，上升流消失，使大气环流异常，降水发生变化。如1982-1983年的厄尔尼诺，使赤道东太平洋沿岸秘鲁的降水骤增，洪水泛滥；太平洋西侧的澳大利亚、印尼等地持续干旱，并引发森林大火，整个非洲更是干旱异常；我国也受其影响。如1998年我国长江流域发生的特大洪涝灾害的自然原因之一就是受到了厄尔尼诺的影响。

　　对于厄尔尼诺，我们还没有完全掌握其活动规律，科学家们也在积极研究之中，因此，我们应积极关注，实行国际合作，建立全球性的海洋与大气监测网，把损失降到最低。

　　2、 对海洋生物的分布的影响：

　　　洋流对海洋生物分布的影响主要是形成渔场，全球四大渔场分为两类：一类是分布在寒暖流交汇的地方，另一类是分布在上升补偿流的地方（秘鲁渔场）。因为寒暖流交汇处和上升流都能把营养盐类带至海洋表层。

　　寒、暖流交汇处，海水受到扰动，引起上下翻腾，于是把下层丰富的营养盐类带到表层，促使浮游生物大量繁殖，各种鱼类都集中到这里觅食，这就形成了渔场。世界著名的三大渔场都分布在寒、暖流交汇的海区，它们是北海道渔场（日本）、北海渔场（英国）、纽芬兰渔场（加拿大）。

　　3、 对海洋污染的影响

　　陆地上的污染物质进入海洋之后，洋流可以把近海的污染物质携带到其他海域，使污染范围扩大。但是，随着洋流的运动，污染物质会传到其他海域，加快净化速度。如近日在西班牙海域的油轮燃料油泄漏、已使350公里的海岸受到严重污染，给当地的渔业生产和生态环境造成严重破坏。

　　4、 对航海事业的影响：

　　我们平常顺风、顺水走的速度要比逆风、逆水走的速度快的道理一样。航海一般选择近岸顺风、顺水。

    海底扩张

　　到20世纪50年代，地理学家们才能用先进的技术测绘出海底世界。测绘结果显示：海底有座相当高耸的海洋“山脊”，形成了一道水下“山脉”，绵延约83683.6千米，穿过世界上所有的海洋，海洋底部的“山脊”也叫断裂谷，断裂谷里不断地冒出岩浆，岩浆冷却后，在大洋底部造成了一条条蜿蜒起伏的新生海底山脉，这个过程就叫海底扩张，而这些新生的海底山脉则称为海岭。由于断裂谷里添了新岩石，断裂谷两边的岩石就逐渐远离了洋脊中央。所以，距离“山脉”越远的岩石就越古老。所以科学家们都说“古老的海洋，年轻的洋底。”

　　当海岭和新的海底平原形成后，断裂谷的岩浆还会继续喷出，它们起着“传送带”的作用，把一条条新海岭从地壳岩层中推送出来，同时又把它们慢慢地从地壳岩层中推落下去，重新熔化到地幔中去，达到新生和消长的平衡。

 “海底扩张”假说

　　20世纪60年代，两位英国海洋地质学家H.H.赫斯（Harry Hess）和R.S.迪茨提出了“海底扩张”的假说。据测定，在太平洋洋底，海岭两侧的地壳向外扩张的速度是每年5~7厘米，在大西洋是每年1~2厘米。大洋底部的地壳面貌大约需要经过两三亿年的变迁，才会发生一次更新式的巨大变化。海底扩张的学说是大陆漂移学说的新形式，也是板块构造学说的重要理论支柱。

　　赫斯用地幔对流机制来解释海底的地形标志，他设想大洋中脊是热流上升而使海底裂开的地方，熔融岩浆从这里喷出，推开两边的岩石形成新的海底。赫斯舍弃了早期大陆漂移模型中大陆排开洋底物质进行运动的方式，而认为大陆是被动地受到地壳下部对流作用的推动，好像被放置在一条活动传送带上运动。这一充满想象力的思想于1962年发表在论文《海洋盆地历史》中。赫斯在论文的引文中说“我的这一设想需要很长时间才能得到证实，因此，与其说这是一篇科学论文，倒不如说是一首地球诗篇。”事实上仅时隔一年，弗雷德里克·瓦因（Fredrick Vine）就把海底扩张的思想与海底地磁的新资料圆满结合在一起，奠定了板块构造学说的基础。又过了几年之后，格洛玛·挑战者号（Glomar Challenger）的深海勘探成果圆满地验证了科学家提出的假说。

                海 冰

　   海冰指直接由海水冻结而成的咸水冰，亦包括进入海洋中的大陆冰川（冰山和冰岛）、河冰及湖冰。咸水冰是固体冰和卤水（包括一些盐类结晶体）等组成的混合物，其盐度比海水低2～10‰，物理性质（如密度、比热、溶解热，蒸发潜热、热传导性及膨胀性）不同于淡水冰。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为淡水冰的75％，人在5厘米厚的河冰上面可以安全行走，而在海冰上面安全行走则要有7厘米厚的冰。当然，冰的温度愈低，抗压强度也愈大。1969年渤海特大冰封时期，为解救船只，空军曾在60厘米厚的堆积冰层上投放30公斤炸药包，结果还没有炸破冰层。

　　海洋中冻结而成的咸水冰 。广义的海冰还包括在海洋中的河冰、冰山等。最初形成的海冰是针状的或薄片状的，随后聚集和凝结，并在风力、海流、海浪和潮汐的作用下，互相堆叠而成重叠冰和堆积冰。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0.50～0.70，抗压强度约为淡水冰的3／4。海冰可分为两类：①固定冰。多分布在大陆沿岸或岛屿附近，与海岸、岛屿，甚至与海底冻结在一起。②浮冰或冰山。随风、浪、流而漂移。

　　也指出现在海上的冰。包括来自大陆的淡水冰(冰川和河冰)和由海水直接冻结而成的咸水冰。一般多指后者。海冰与海岸或海底冻结在一起的称为“固定冰”；能随风、海流漂移的称为“浮冰”。海冰在冻结和融化过程中，会引起海况的变化；流冰会影响船舰航行和危害海上建筑物。

海冰的物理性质

　　一、海冰的盐度 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。

　　二、海冰的密度

　　纯水冰 0℃时的密度一般为 917kg.m-3，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 914～915kg.m-3。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 860kg.m-3 左右。由于海冰密度 比海水小，所以它总是浮在海面上。

　　三、海冰的热性质和其它物理性质 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。

　　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。

　　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。

　　海冰的抗压强度约为纯水冰的 3/4，这显然是因其存在许多空隙造成的。

　　海冰对太阳辐射的反射率远比海水的大，海水的反射率平均只有 0.07，而海冰可高达 0.5～0.7。由于海冰的覆盖面积比陆冰还大，故其反射的能量无论对海洋自身或者气候状况的影响都是不可忽视的。

海冰与海况

　　一、对海洋水文要素铅直分布的影响 由于结冰过程中存在的海水铅直对流混合常达到相当大的深度，在浅水

　　区可直达海底，从而导致所有海洋水文要素的铅直分布较为均匀。这一过程 又能把表层高溶解氧的海水向下输送，同时把底层富含浮游植物所需要的营养盐类的肥沃海水输送到表层，有利于生物的大量繁殖。因此，有结冰的海 域，特别是极地海区往往具有丰富的渔业资源。例如南极的鳞虾和鲸渔场闻 名世界，与此即有直接关系。

　　融冰时，表层会形成暖而淡的水层覆盖在高盐的冷水之上，出现密度跃 层，这又会影响各种水文要素的铅直分布和上下水交换。

　　二、对海洋动力现象的影响 海冰的存在对潮汐、潮流的影响极大，它将阻尼潮位的降落和潮流的运

　　动，减小潮差和流速；同样，海冰也将使波高减小，阻碍海浪的传播等。 三、对海水热状况的影响

　　当海面有海冰存在时，海水通过蒸发和湍流等途径与大气所进行的热交 换大为减少，同时由于海冰的热传导性极差，对海洋起着“皮袄”的作用。 海冰对太阳辐射能的反射率大，以及其融解潜热高等，都能制约海水温度的变化，所以在极地海域水温年变幅只有 1℃左右。

　　四、极地海区形成大洋底层水 特别在南极大陆架上海水的大量冻结，使冰下海水具有增盐、低温从而

　　高密的特性，它沿陆架向下滑沉可至底层，形成所谓南极底层水，并向三大 洋散布，从而对海洋水文状况具有十分重要的影响。

　　总之，海冰不仅对海洋水文状况自身，对大气环流和气候变化会产生巨 大的影响，而且会直接影响人类的社会实践活动。例如，它能直接封锁港口和航道，阻断海上运输，毁坏海洋工程设施和船只；俄罗斯北方航线的某些 区段，每年通航期仅有 2～4 个月。冰山更是航海的大敌，45000 吨的“泰坦 尼克”号大型豪华游船，就是在 1912 年 4 月 14 日凌晨在北大西洋被冰山撞沉的，使 1500 余人遇难。中国的海冰也能造成灾害，1969 年 2～3 月间，渤 海曾发生严重冰封，除了海峡附近外，渤海几乎全被冰覆盖，港口封冻，航道阻塞，海上石油钻井平台被冰推倒，海上航船被冰破坏，万吨级的货轮被 冰挟持，随冰漂流达 4 天之久，海上活动几乎全部停止。在 1936 年和 1947 年也曾发生过相当严重的冰情。

　　20 世纪 40 年代以来，高纬沿海国家相继开展了海冰观测和研究工作，

　　发布冰山险情和海冰预报。目前，利用岸站、船舶、飞机、浮冰漂流站、雷 达及卫星等多种途径对海冰和冰山进行观测，并利用数理统计、天气学和动力学数值方法发布海冰的长、中、短期预报。中国目前也已加强了这方面的 工作。

海冰的分类

　　1.按结冰过程的发展阶段可将其分为：初生冰最初形成的海冰，都是针状或薄片状的细小冰晶；大量冰晶凝结，聚集形成粘糊状或海绵状冰，在温 度接近冰点的海面上降雪，可不融化而直接形成粘糊状冰。在波动的海面上， 结冰过程比较缓慢，但形成的冰比较坚韧，冻结成所谓莲叶冰。

　　尼罗冰初生冰继续增长，冻结成厚度 10cm 左右有弹性的薄冰层，在外力

　　的作用下，易弯曲，易被折碎成长方形冰块。 饼状冰破碎的薄冰片，在外力的作用下互相碰撞、挤压，边缘上升，形

　　成直径为 30cm 至 3m，厚度在 10cm 左右的圆形冰盘。在平静的海面上，也可

　　由初生冰直接形成。

　　初期冰由尼罗冰或冰饼直接冻结一起而形成厚约 10～30cm 的冰层。多呈 灰白色。

　　一年冰由初期冰发展而成的厚冰，厚度为 30cm 至 3m。时间不超过一个 冬季。

　　老年冰至少经过一个夏季而未融化的冰。其特征是，表面比一年冰平滑。

　　2.按海冰的运动状态可分为固定冰和流冰两类。固定冰是与海岸、岛屿或海底冻结在一起的冰。当潮位变化时，能随之发生升降运动。其宽度可从 海岸向外延伸数米甚至数百千米。海面以上高于 2m 的固定冰称为冰架；而附 在海岸上狭窄的固定冰带，不能随潮汐升降，是固定冰流走的残留部分，称为冰脚。搁浅冰也是固定冰的一种。

　　流(浮)冰，自由浮在海面上，能随风、流漂移的冰称为流冰。它可由大

　　小不一、厚度各异的冰块形成，但由大陆冰川或冰架断裂后滑入海洋且高出 海面 5m 以上的巨大冰体——冰山，不在其列。

　　流冰面积小于海面 1/10～1/8 者，可以自由航行的海区称为开阔水面； 当没有流冰，即使出现冰山也称为无冰区；密度 4/10～6/10 者称为稀疏流 冰，流冰一般不连接；密度 7/10 以上称为密集(接)流冰。在某些条件下，例 如流冰搁浅相互挤压可形成冰脊或冰丘，有时高达 20 余米。

海冰的分布

　　海冰其按形成和发展阶段分为：初生冰、尼罗冰、饼冰、初期冰、一年冰和多年冰。按运动状态分为固定冰和浮（流）冰。前者与海岸、岛屿或海底冻结在一起，多分布于沿岸或岛屿附近，其宽度可从海岸向外延伸数米至数百公里；后者自由漂浮于海面，随风、浪、海流而漂泊。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0.2～2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3～4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。

海冰的形成

　　海水结冰需要三个条件：①气温比水温低，水中的热量大量散失；②相对于水开始结冰时的温度(冰点)，已有少量的过冷却现象；③水中有悬浮微粒、雪花等杂质凝结核。淡水在4℃左右密度最大，水温降到0℃以下即可结冰。海水中含有较多的盐分，由于盐度比较高，结冰时所需的温度比淡水低，密度最大时的水温也低于4℃。随着盐度的增加，海水的冰点和密度最大时的温度也逐渐降低。

　　海冰初生时，呈针状或薄片状冰晶；继而形成糊状或海绵状；进一步冻结后，成为漂浮于海面的冰皮或冰饼，也叫莲叶冰；海面布满这种冰后，便向厚度方向延伸，形成覆盖海面的灰冰和白冰。

　　海冰是淡水冰晶、“卤水”和含有盐分的气泡混合体。按发展阶段，可分为初生冰、尼罗冰、饼冰、初期冰、一年冰和老年冰6大类；按运动状态可分为固定冰和流冰两大类。固定冰与海岸、海底或岛屿冻结在一起，能随海面升降，从海面向外可延伸数米或数百千米。流冰漂浮在海面，随着海面风向和海流向各处移动。

　　长江(大约北纬30度)以北的湖泊，冬天都有冰冻现象。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-0.5℃，而含35‰盐度的水冰点是-1.9℃。地球上各大洋海水平均盐度为34.48‰，因此，海水的冰点在-1.9℃左右。海水平均盐度是34.48‰，远远超过24.7‰，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。

海冰的淡化

　　冰是单矿岩，不能和盐物共处。水在结晶过程中，会自动排除杂质，以保持其纯活。因此，海水冻结时产生的冰晶，是淡水冰。但是，结冰过程往往较快，会使一些盐分以“盐泡”的方式保存在冰晶之间，冰晶外璧也会粘附上一些盐分，所以海冰实际上不是淡水冰，还是有咸味的。海冰比海水的盐度显然小得多，大致在0.5‰到l5‰之间，一般为3-7‰左右。

　　冰晶间的盐泡不是静止不动的，它的浓度高而比重大，因重力而沿冰晶间隙下坠。因海冰顶部要比底部淡。另外，冰中如果存在温度梯度，会使盐泡向高温方向移动。有人作了一次实验，把含盐泡的海冰由上部加热，泡竟违反重力规则而向上迁移。这是由于海水结冰时，水温低于气温，因而盐泡向底部迁移。

　　留在冰块里的盐泡，在气温升高到融点时，往往互相沟通，使盐汁漏出于冰块之外。隔年海在夏季就因这个缘故排出盐分。经过若干年后，多年海冰顶部几乎变成淡水冰。我国西北某些地区干旱而且水质苦咸，那里的人们就创造了结冰法淡化苦咸水，他们在冬天把冰块搬进水窑和农田里，待春暖后再饮用和灌溉。据试验，原先含盐量8-25克/升的苦水经淡化后，含盐量降低到3-7克/升，除盐率达到了60-80%。

海冰造成的灾害

　　漂浮在海洋上的巨大冰块和冰山，受风力和洋流作用而产生的运动，其推力与冰块的大小和流速有关。据1971年冬位于我国渤海湾的新“海二井”平台上观测结果计算出，一块6公里见方，高度为1．5米的大冰块，在流速不太大的情况下，其推力可达4000吨，足以推倒石油平台等海上工程建筑物。

　　海冰对港口和海上船舶的破坏力，除上述推压力外，还有海冰胀压力造成的破坏。经计算，海冰温度降低1．5度时，1000米长的海冰就能膨胀出0．45米，这种胀压力可以使冰中的船只变形而受损；此外，还有冰的竖向力，当冻结在海上建筑物的海冰，受潮汐升降引起的竖向力，往往会造成建筑物基础的破坏。1912年4月发生的“泰坦尼克”号客轮撞击冰山，遭到灭顶之灾，是20世纪海冰造成的最大灾难之一。我国1969年渤海特大冰封期间，流冰摧毁了由15根2．2厘米厚锰钢板制作的直径0．85米、长41米、打入海底28米深的空心圆筒桩柱全钢结构的“海二井”石油平台，另一个重500吨的“海一井”平台支座拉筋全部被海冰割断，可见海冰的破坏力对船舶、海洋工程建筑物带来的灾害是多么严重。

　　南北极多年不化的海冰，叫作封海冰。封海冰与海岸相连，面积巨大。北极的封海冰，即使在夏季面积收缩时还有800多万平方公里，相当于大洋洲的面积。南极大陆周围也终年被封海冰封锁。

　　封海冰破碎后随洋流漂泊四方，南北极不少附冰科学站就以次为根据地研究探索极地的奥秘。航海史上，出现过某些海船被封海冰挟持漂流无法返回大陆的悲惨纪录。1912年由俄国彼得堡开出的海船“圣·安娜”号，在北冰洋上为封海冰所阻，随冰漂流将近两年，直到船只完全被冰毁坏。这场灾难只有两人获救。

常用的清除海冰方法

　　倾洒煤灰，利用吸收日光热量融化海冰；

　　使用炸药，炸出一条航路；

　　使用燃料，加热融化海冰。

                珊瑚礁