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  • 1 # 米瑪塔爾的幻想雜談

    海水會結冰。

    我們知道淡水在0℃時結冰,可是海水就不同了。海水含有很多鹽分,海水結冰時必須把所含的鹽分大部分排出,這時的海水才能結冰。所以,海水必須在低於0℃以下時才能結冰。

    結冰時的溫度,隨海水中鹽度的大小而變化:鹽度高的海水,結冰時溫度就要低;鹽度低的海水,結冰時的溫度就需要高一些。淡水在4℃時的密度最大。海水呢?也是因為含有許多鹽分,它的最大密度的溫度不是一個確定值,而是隨鹽度的增高而降低。當海水鹽度大於24.695時,最大密度的溫度低於冰點溫度;鹽度小於24.695時,最大密度的溫度高於冰點溫度,只有鹽度等於24.695時,最大密度值的溫度和冰點的溫度一樣,都是-1.332℃。在海水的鹽度低於24.695時,海水結冰的過程和淡水相似,但海水的鹽度一般都高於24.695,因此海水結冰的過程比淡水要慢得多,需要的溫度要比淡水低。

    海水結冰的物理過程比較複雜。寒潮天氣使海面氣溫下降,大風攪拌,海面散失熱量,海水冷卻,海水溫度降低。當降低到接近海水密度最大時的溫度,上層海水比重變大了,產生下沉,下層海水比重相對變小,要上升到表層。因為海洋中的海水鹽度一般高於25,海水溫度達到冰點,也正是接近密度最大時的溫度,表層與下層海水又發生下沉上升的對流混合。其結果,把海表面的冷卻水帶到下層,又把下層形成冰晶時所放出的結晶熱帶到海面,海水再一次冷卻,直到整個下沉上升水層密度均勻穩定才停止。當海水溫度降至冰點並繼續散熱時,海水就開始結冰。海冰的形成可以開始於海水任何一層,如果混合強烈直達海底,也可以在海底部結冰。

    、海水結冰最基本的條件有兩個:一是要氣溫、水溫急劇下降到冰點或冰點以下。二是要有凝結核。這個條件在一般情況下是可以滿足的,在海洋中普遍存在有機物和無機物組成的懸浮微粒和冬季降落到海面的雪花,這些都是結冰所需要的凝結核。

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