http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2010-08-16
位于地球北极的北冰洋,冬夏两季的面貌迥然不同。8月正值北冰洋的盛夏,与人类社会一样,大自然也给北冰洋换上了一套美丽的“夏装”——冰上融池。在极昼的阳光照射下,覆盖在北冰洋海冰上的积雪渐渐融化,在洁白的冰面上形成许多大大小小、造型各异的水洼,其学名叫“冰上融池”。在“雪龙”号科考船一路北上的过程中,拍摄这些美丽的淡蓝色冰上融池给考察队员单调的航行生活增添了不少乐趣。
来自中国海洋大学的赵进平教授曾多次来到北极。此次考察中,每到一块浮冰进行“短期冰站”科学考察时,他带领的科研团队都会拿出多种科学仪器,对每个冰上融池的温度、含盐量、深度、大小等各项“身体指标”仔细检查一番。
“冰上融池是夏季北冰洋的重要自然现象,研究冰上融池是研究北极海冰快速变化机理的一个重要组成部分,夏季北冰洋的海冰融化是一个十分复杂的过程。”赵进平说。
据赵进平介绍,夏季北冰洋的海冰融化并不是人们想象的那样:太阳照射冰面,使海冰一层层融化。大规模的融冰过程主要开始于海冰下部被海水“浸泡”的表面。部分太阳辐射穿透海冰到达冰下使海水增温,产生“冰下暖水”。“冰下暖水”还有一种来源,就是从无冰海域“嵌入”冰下的暖水,这种“暖水融冰”的过程相当于给海冰洗“热水澡”,促使海冰融化。
海冰快速融化还有另一个重要原因是由于海冰内部的孔隙。海冰冻结的时候,盐分逐渐汇集起来排出“体外”,留下大量孔隙。夏季来临,太阳辐射加热了孔隙中的空气和随后渗入的海水,导致海冰从内部融解,冰层变得疏松,硬度下降,冰的“堡垒”就这样从内部被攻破。
疏松的海冰开始分裂,被“分而治之”,来自四面八方的热量发起“进攻”,使海冰在节节败退中融化。同时,北冰洋的风力还将海冰搅碎,将温度搅匀,使海冰融化像“兵败如山倒”,数万平方米的“冰场”可以在一夜之间消失得无影无踪。
“如果再给海水多一些时间,太阳在北半球再多停留一段时间,北冰洋的海冰也许将会全部融化。但夏至过后,太阳就会迁往南半球。当冬季来临时,北冰洋的海水也就没有能力保卫‘胜利果实’了,海冰卷土重来,重新‘统治’这片寒冷的世界,从而形成周而复始的循环。”赵进平形象地说。
按照以往正常的规律,北冰洋夏季海冰的融化程度一般在10%左右。然而在2007年,海冰大规模地融化了30%以上,引起世界各国科学家的极大关注。(新华社记者 张健松)
[科技日报]