Якорный лед - Anchor ice

Якорный лед, растущий на морском дне в проливе Мак-Мердо, Антарктида

Якорный лед определяется Всемирная метеорологическая организация как «затопленный лед, прикрепленный к дну или закрепленный на якоре, независимо от характера его образования».[1] Его также можно назвать придонный припай.[2] Якорный лед чаще всего наблюдается в реках с быстрым течением в периоды сильного холода, в устьях рек, впадающих в очень холодную морскую воду, на мелководье. суб или приливной во время или после грозы, когда температура воздуха ниже Точка замерзания воды и сублиторальный в Антарктика вместе шельфовые ледники или почти плавающий ледниковые языки, и в мелководных озерах.[3]

Виды и формирование

В реках

Якорь льда на земле реки Заале в Йене, Германия

Якорный лед обычно образуется в реках с быстрым течением в периоды сильного холода. Из-за движения воды ледяной покров может образовываться неравномерно, и вода быстро достигнет своего Точка замерзания из-за смешивания и контакта с атмосферой. Ледяные тромбоциты обычно очень быстро образуются в толще воды и на подводных объектах, если условия являются оптимальными для образования якорного льда. Якорный лед в реках обычно состоит из множества мелких кристаллов, слипающихся друг с другом небольшими хлопьевидными массами. Якорный лед в реках может серьезно нарушить гидроэнергетика установки за счет значительного уменьшения расхода или полной остановки турбин.

Другой вид якорного льда можно наблюдать в устьях Арктический реки, в которых пресная вода просачивается из русла реки в океан вверх через наносы. Якорный лед образуется, если морская вода ниже Точка замерзания речной воды.

В озерах

Мелкий тундра в озерах могут быть якорные льды с особым поведением.[2] Озера в юго-западной части Нунавут, Канада обычно промерзают до дна при низком уровне воды. В некоторых случаях весенняя талая вода впадает в озеро под ледяным покровом, который приобретает куполообразный вид, оставляя вдавленное кольцо «ипподрома» вокруг берега, где также скапливается талая вода. Ледяной покров остается прилегающим ко дну до тех пор, пока сила плавучести не превысит прочность сцепления с поверхностью. В последний момент ледяной покров резко отрывается от дна, образуя плоский лист.[2] В других случаях якорный лед полностью погружается в талую воду, и в ледяном щите могут таять дыры. Когда лист наконец отрывается от дна, талая вода, накопившаяся на поверхности, выстреливается через эти отверстия с силой, достаточной для создания небольших кратеров на дне озера, где оно мягкое (песок или ил). Это явление направленной вниз струи ранее было описано для дельт в Море Бофорта, где они были вызваны периодической плавучестью продырявленного льда.[4]

Образуется во время штормов

Якорный лед может образовываться на мелководье. приливной или сублиторальный во время штормов в холодную погоду, когда самые верхние слои водной толщи взбалтываются сильными ветрами или волнами. Этот тип якорного льда встречается в основном в Арктический, где можно наблюдать, как затопленный лед полностью покрывает субстрат на глубине до 2 м, а некоторый якорный ледяной покров наблюдается на глубине более 4,5 м.

В Антарктике

Антарктика якорный лед - это, пожалуй, одно из самых интересных явлений льдообразования в морской среде. Принято считать, что общий механизм его образования следующий:

  • Поверхностные воды Антарктики вынуждены течь под большой толстой массой плавающего льда (шельфовый ледник или язык ледника ) из-за приливных движений или нормальной циркуляции океана.
  • Поверхностная вода растапливает нижнюю часть ледяной массы, вызывая легкое опреснение воды, в результате чего температура воды становится слишком низкой. равновесие с на месте Точка замерзания на глубине.
  • Вода на своем Точка замерзания на глубине (немного ниже точки замерзания на поверхности из-за воздействия давления на точку замерзания) объявлен из-под плавающей массы льда и может подняться к поверхности из-за множества факторов.
  • Когда вода поднимается, температура замерзания на месте увеличивается, оставляя воду слегка переохлажденный. Переохлаждение облегчается образованием микроскопических кристаллы льда в толще воды.
  • Кристаллы льда могут сливаться или прилипать к подводным объектам, включая морские организмы, скалы, искусственные сооружения или другие ледяные образования, такие как морской лед, то ледяная стопа, плавающий ледники или айсберги.

Кристаллы якорного льда в Антарктике обычно имеют форму тонких круглых пластинок диаметром 2–10 см. Большие массы кристаллов неправильной ориентации образуют якорные ледяные образования, которые могут достигать 4 м в диаметре, когда они прикрепляются к крупным неподвижным объектам на морском дне.

Якорный лед, образующийся на нижней стороне морского льда, часто называют тромбоцит или застывший лед, и его бывает трудно отличить от образовавшегося из-за охлаждения морского ледяного покрова холодными атмосферными условиями.

Якорный лед считается относительно обычным явлением в Антарктике из-за больших шельфовые ледники которые занимают многие районы континентального побережья. Исследования и наблюдения за якорным льдом в Мак-Мердо Саунд, Антарктида показали, что это явление регулярно вызывает образование льда на морском дне на глубине примерно 15 м и редко до глубины примерно 30 м.

Якорный лед в Антарктиде

  • Шельфовые ледники могут вызвать образование переохлажденной морской воды и якорного льда.

  • Якорный лед, растущий на веревке.

Биологические эффекты

Ученый исследует губку на поверхности западного шельфа Мак-Мердо, пролив Мак-Мердо, Антарктида.

Особенно в Антарктика, якорный лед был вовлечен в резкое зонирование сублиторальный фауна. На многих животных напрямую влияет рост якорного льда, и некоторые губки было показано, что они легко нарастают якорный лед и повреждаются им. Якорный лед может также расти на одушевленных или неодушевленных объектах и ​​поднимать их со дна моря. в Антарктика это, скорее всего, приведет к гибели организма, поскольку в течение большей части года океан покрыт ежегодным морским льдом, и организм, вероятно, включится в него.

Многие организмы действительно были обнаружены на поверхности шельфовые ледники в определенных местах в Антарктика, вероятно, из-за явления обледенения якоря:[5]

  • Организм накапливает якорный лед, купаясь в переохлажденной воде.
  • Организм приобретает положительную плавучесть из-за скопления льда и поднимается со дна моря.
  • Организм плавает на нижней стороне шельфовый ледник или морской лед накройте там, где он застывает.
  • Абляция поверхности ледяного покрова и дополнительный рост льда на нижней стороне приведет к тому, что организм будет перемещаться «сквозь» лед и «откладываться» на поверхности в значительной степени неповрежденным.

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ ВМО: Номенклатура морского льда ВМО. Секретариат Всемирной метеорологической организации, 1970 г.
  2. ^ а б c ""Дно припайного льда куполообразно за счет притока талой весенней воды во время вскрытия"". Архивировано из оригинал на 2013-06-25. Получено 2012-11-21.
  3. ^ Барнс, Говард Т. (1906). Образование льда, с особым вниманием к якорному льду и фрезилу. NY: J. Wiley & sons.
  4. ^ ""Дыры в затопленном придонном припайном льду небольшого тундрового озера во время вскрытия "". Архивировано из оригинал на 2013-06-25. Получено 2012-11-21.
  5. ^ Дейтон, Пол К .; Гордон А. Робиллиард и Артур Л. Деврис (1969). «Якорное образование льда в проливе Мак-Мердо в Антарктиде и его биологические эффекты». Наука. 163 (3864): 273–274. Дои:10.1126 / science.163.3864.273. PMID  17790253.

внешние ссылки