海冰探究

劉　劍

據科學家估計，在地球上的南極和北極海洋上，常年不化的海冰大約有1000萬平方公里。這還不包括極地大陸上的冰蓋呢!

北極海冰的核心部分是極地冰叢區域。它是千萬年來集結的冰群，常年不化，在平坦地方的厚度為3～4米，而在多冰群地區則厚達20～25米以上。南極大陸的98％常年為冰雪覆蓋著，冰蓋平均厚度1-2千米，體積有2850萬立方公里。而周圍海域上的海冰，在冬季，結冰區可達2000多萬平方公里，夏季結冰區縮小，最小面積時約為350萬平方公里。海冰的厚度僅為1-2米，堆積的冰叢也不過2～3米厚，比北極海冰要薄得多。

冰川、冰架和冰山

極地海冰的來源有二：一是海水凍結成的冰，另一種是從極地大陸冰川外流的陸緣冰。

在南極大陸和北極的格陵蘭，長年累月降雪積壓形成的冰蓋即所謂大陸冰川。由于陸地地形向沿海傾斜，大陸冰川在重力作用下便緩緩向外滑動，當它流到海岸時，便向海上延伸成為陸緣冰。

這種陸緣冰有幾十米到幾百米厚不等，這些陸緣冰在風、流、浪及熱的作用下，一旦發生斷裂，便形成在海上漂泊的冰山。冰山的大小不一，形狀各異。有人稱大面積的臺狀冰山為“冰島”。

冰山在向低緯區移動過程中，由于溫度升高而慢慢融化。據研究，在大洋上漂流的冰山平均壽命約為四年，但南極冰山的壽命要比北極的長一些，有些南極大冰山壽命甚至長達十幾年。

海冰與人類的關系

長期以來，人們從直觀感覺上總認為海冰帶來寒冷和危險，對它沒有好感。事實上，如果地球上沒有這么多冰雪，我們就不會有這種宜人的氣候條件。

兩極地區是地球上的兩大冷源，無論是大氣還是海洋，都在那里冷卻，再流回到它原來的地方去，構成了大氣和海洋的大循環。這種大氣和海洋大循環的存在，是維持全球適宜氣候的基本條件之一。

如果兩極區域的冰雪世界遭到破壞，冷源就會減弱，地球上熱量平衡就會發生大變化，從而引起地球環境的一系列連鎖反應，造成不堪設想的惡果。小而言之，海冰的存在對海洋也有甚大的影響。

海冰加強了海洋水層的上下對流，能把上層的溶解氧帶到深層，直至海底；而海底沃泥也會因對流被帶到海洋上層。因此，有海冰的海區，往往海水肥沃，藻類生長茂盛，生物大量繁殖。形成良好的漁場。例如南極沿海，由于海冰存在，魚類豐富，成為舉世矚目的新漁場。

海冰還是一種有益的資源。隨著工農生產的發展和人類生活的需要，世界上許多國家已感到水源日益緊張；尤其是那些地處干旱和沙漠地帶國家。水荒已成為嚴重的社會問題。因此，海冰作為一種豐富的淡水資源而開發利用，已經提到議事日程上。

沙特阿拉伯、科威特、智利、澳大利亞、美國等，正在研究利用冰山的淡水作為工農業用水以至飲用水，并且已經提出了若干拖運冰山的技術方案。

其中比較可行的方案是，用大幅白色塑料布把冰山蓋上，減少陽光照射，使冰山融化更慢，同時用幾艘船把冰山順流拖運到岸邊，讓冰山在沿岸自然融解，然后用水泵把冰水抽上岸使用。目前，智利、澳大利亞、沙特和美國正在做試驗。

此外，極地冰雪在科學上有重大研究價值。南極大陸冰川和北極格陵蘭冰川是千萬年積雪形成的，它是地球氣候變遷的見證人。大家知道，雪的水分子中含有極少量的氘原子和氧18，這些元素的密度和當時的氣候條件，特別是年平均氣溫有關。因此，只要分析千萬年來相繼堆積起來的冰層，就可以推知兩極地區的氣候史。

另外，冬、夏形成的冰層特性不同，可以通過研究冰層的季節變化，推算出冰層的年代。因為氘的密度變化還與太陽輻射現象有關，由此可以研究太陽活動規律。

總而言之，人類對海冰的研究和應用價值的認識，還在不斷深入，隨著科學技術的發展，海冰的資源和知識將會更好地為人類服務。