1. 为什么海洋表面结冰多的原因
大海其实会结冰,只是不容易结冰。每当冬天的时候,陆地浅水池塘很快冻成一层薄冰,海水却依旧波涛汹涌,这是因为海水结冰和淡水结冰的条件不一样。
海水结冰需要三个条件:
第一个条件是,气温比水温低,导致水中的热量大量的散失。
第二个条件是,相对于水开始结冰时的温度(冰点),已经有少量的过冷却现象。
第三个条件则是,水中有悬浮的微粒、雪花等杂质凝结核。
淡水在4℃左右密度最大,水温只要降到0℃以下就可以结冰。但是海水当中含有较多的盐分,由于盐度比较高,结冰所需要的温度比淡水要低得多,密度最大时的水温也要低于4℃。所以海水不容易结冰。
海水结冰的难度很大。
海水当中盐度高,结冰需要的温度要比淡水更低。而且海水的冰点随着盐度的增加而降低。当海水表面趋向于结冰温度时,密度增大,海面的海水下沉,会引起水的垂直对流,进行混合。表层水开始结冰,其析出的盐类使得临近水层的盐度增大,导致临近海水的冰点再次下降。所以海水结冰的难度很大。
只有海洋混合均匀,从表层到海底各深度的水温都接近冰点的时候,海面才会凝固结冰。而且盐度导致的冰点高低之外,洋流、波浪、风暴和潮汐等对海洋的影响也很大,这些因素一方面加强了海水的混合作用,一方面也使冰晶难以形成。
2. 海面为什么会结冰
大多数物体都有热胀冷缩的特点。冬天坐火车时听到的“咯噔”声大,就是因为铁轨遇冷收缩,每根铁轨都比夏天时短了一点儿,两根铁轨之间的空隙大了,火车跑起来“咯噔”的声音就大。
液体一般也都是热胀冷缩,但是水却有一个奇怪的特性,它只有在4℃以上时是热胀冷缩。天冷的时候,湖面上散热比较快,湖面的水遇冷收缩,体积变小,变得比较重,这些冷的水沉到湖底,湖底比较暖和的水浮到湖面上来,这样不断对流,就会使本来上面冷下面热的水,很快变成上下温度相同的水。等到湖里的水都达到4℃时,随着天气越来越冷,水开始变成冷胀热缩。因水在4℃时密度最大,当温度达到3℃时,这时的冷水就开始膨胀变轻,所以湖面上这层冷水不会沉下去,而是留在最上面。等湖面上的水到了0℃时,就开始结冰,当然是先从表面上开始结一层薄薄的冰,等温度再下降时,冰层会变得更厚,因冰的密度比水小,所以,始终浮在水面上,冰下的水还能保持4℃的温度。
幸亏水的这一特性,水里的生物才能存活下来。如果水始终保持热胀冷缩,冬天就会从湖底开始向上结冰,鱼类会被全部冻在湖里,并且到了春天,这些冰融化起来也更加困难。
3. 为什么海水结冰海平面会下降
会结冰。在气温非常低的环境下,海水也会结冰,在一九七六年的冬天,我在大连的渤海湾,看到海平面结了很厚的一层冰,人们可以上去行走,在冰面上嬉戏玩耍。现在也是如此,一旦有货物需要轮船出港,就要用破冰船开路。然后货船才能行驶。有的冬天海水里只看到冰棱,却看不到大面积结冰。
4. 为什么海水结冰比淡水更难
结冰就是海水结成冰,融冰就是冰融化掉。因为冰块里是没有盐的,所以结冰会析出盐分,从来加大未结冰的海水的盐度,而融冰又会冲淡海水,降低海水的盐度。
海水的平均盐度是35‰,即每千克大洋水中的含盐量为35克。一般来说,大洋水中盐度的变化很小,近海水域的盐度变化较大。在大洋水中,盐度的变化主要与海水的蒸发、降雨、洋流、海水混合等因素有关。
为什么海水比淡水不容易结冰?
海水不结冰是有很多原因的,海洋是个整体,所以我们都应该保护海洋,污染在这里是没有“国界”的,海水比淡水不容易结冰的原因:
1、有季风和海洋洋流的存在,使得海水能够进行热能量交换,从赤道流向两极的或者从两极流向赤道的,海洋在总体上是相通的,四大洋他们是一个整体,热量有一定的平衡传递。
2、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。
3、海水的最大密度不是在4℃,而是随盐度增加而降低。它的降低速度比冰点随盐度增加而降低的速度快。因为海水平均盐度是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。
4、海底火山或者地壳运动带来的能量也是很大的。
5. 海洋为什么不会结冰
海水会结冰。
我们知道淡水在0℃时结冰,可是海水就不同了。海水含有很多盐分,海水结冰时必须把所含的盐分大部分排出,这时的海水才能结冰。所以,海水必须在低于0℃以下时才能结冰。
结冰时的温度,随海水中盐度的大小而变化:盐度高的海水,结冰时温度就要低;盐度低的海水,结冰时的温度就需要高一些。淡水在4℃时的密度最大。海水呢?也是因为含有许多盐分,它的最大密度的温度不是一个确定值,而是随盐度的增高而降低。当海水盐度大于24.695时,最大密度的温度低于冰点温度;盐度小于24.695时,最大密度的温度高于冰点温度,只有盐度等于24.695时,最大密度值的温度和冰点的温度一样,都是-1.332℃。在海水的盐度低于24.695时,海水结冰的过程和淡水相似,但海水的盐度一般都高于24.695,因此海水结冰的过程比淡水要慢得多,需要的温度要比淡水低。
海水结冰的物理过程比较复杂。寒潮天气使海面气温下降,大风搅拌,海面散失热量,海水冷却,海水温度降低。当降低到接近海水密度最大时的温度,上层海水比重变大了,产生下沉,下层海水比重相对变小,要上升到表层。因为海洋中的海水盐度一般高于25,海水温度达到冰点,也正是接近密度最大时的温度,表层与下层海水又发生下沉上升的对流混合。其结果,把海表面的冷却水带到下层,又把下层形成冰晶时所放出的结晶热带到海面,海水再一次冷却,直到整个下沉上升水层密度均匀稳定才停止。当海水温度降至冰点并继续散热时,海水就开始结冰。海冰的形成可以开始于海水任何一层,如果混合强烈直达海底,也可以在海底部结冰。
、海水结冰最基本的条件有两个:一是要气温、水温急剧下降到冰点或冰点以下。二是要有凝结核。这个条件在一般情况下是可以满足的,在海洋中普遍存在有机物和无机物组成的悬浮微粒和冬季降落到海面的雪花,这些都是结冰所需要的凝结核。
6. 为什么海面结冰海底不结冰
海水结冰和淡水结冰的条件不一样。住在海边的人都有这样的体会,每当初冬冷空气来临时,陆地浅水池塘很快冻结成一层薄冰;深冬时节,江河封冻,而海面却照样波涛汹涌,海浪起伏。只有在寒潮频频爆发,空气较长时间处于低温的情况下,海水才会出现结冰现象。
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。
海水的冰点低于淡水,并且随着盐度的增加而降低。当海水表面趋向于结冰温度时,密度增大,海面海水下沉,引起水的垂直对流,进行混合。表层水开始结冰,析出盐类而使邻近水层的盐度增大,使邻近的海水的冰点再次下降。
因此,海洋只有混合均匀,从表层到海底各深度的水温接近冰点时,海面才会凝固结冰。所以,海冰不象湖水河水结冰那样容易。
7. 为什么表层海水结冰深层海水不结冰
海水结冰和淡水结冰的条件不一样。住在海边的人都有这样的体会,每年初冬,陆地浅水池塘很快冻结成一层薄冰;深冬时节,江河封冻,而海面却照样波涛汹涌,海浪起伏。只有在寒潮频频爆发,空气较长时间处于低温的情况下,海水才会出现结冰现象。
海水结冰需要三个条件:一是气温比水温低,水中的热量大量散失;二是相对于水开始结冰时的温度,已有少量的过冷却现象;三是水中有悬浮微粒、雪花等杂质凝结核。
淡水在4摄氏度左右密度最大,水温降至零度以下就会结冰。海水中由于盐度较高,结冰时所需温度比淡水低,密度最大时水温也低于4摄氏度。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。
海水含盐度很高,大约在345‰左右,这种盐度下海水的冰点大约在零下2摄氏度。即使达到零下2摄氏度,由于表面海水的密度和下层海水的密度不一,海水对流强烈,也大大妨碍了海冰的形成。
此外,海洋受洋流、波浪、风暴和潮汐的影响很大,在温度不太低的情况下,冰晶很难形成。
8. 为什么海水结冰
海水当然可以结冰,只是情况比淡水复杂。纯水的密度随着温度下降而增加,但当到达4℃以下时反而出现随温度下降而降低。当气温降低,表层水温下降,密度变大,下沉,造成对流。直到全部水温降低到4℃,对流停止,表层继续降温,直到0℃开始结冰。
当盐度低于24.695(也就是含盐量2.4695%)时,海水的行为跟淡水类似,对流,到达最大密度温度,对流停止,上层结冰;当盐度恰好是24.695的时候,最大密度温度和冰点都是-1.33℃;当盐度大于24.695(开放大洋中海水的盐度通常在30左右)时,海水在整体到达冰点之前会持续不断的对流,所以很难结冰。但是在近岸区域,由于水深较浅,对流规模很小,当温度剧烈降低(比如遭遇强寒潮),海水会迅速结冰。
9. 为什么海洋表面结冰多的原因是
海水当中含有较多的盐分,由于盐度比较高,结冰所需要的温度比淡水要低得多,密度最大时的水温也要低于4℃。所以海水不容易结冰。
10. 海水为什么结冰温度低于0度
淡水在0℃结冰,叫做冰点。海水的冰点是一个不确定的温度。因为,海水中含有大量的盐,所以海水冰点的变化与海水盐度和密度有密切的关系。当盐度达到24.695的时候,海水最大密度值的温度和冰点的温度一样,都是-1.332℃。
因为这时候盐都成为固体了,溶在冰里的很少,所以剩下的海水浓度高
11. 为什么海水结冰会析出盐分
海水结的冰是咸的,但时间长会会慢慢变淡。
海冰是指直接由海水冻结而成的咸水冰,进入海洋中的大陆冰川、河冰及湖冰也属于海冰的范畴。咸水冰由固体冰和卤水等组成,它的含盐度比海水低2‰~10‰,但是它的一些物理性质,比如密度、比热、溶解热、热传导性及膨胀性等都和淡水冰不一样。
一般来说,能结晶的物质大多数是不含有太多杂质的物质。冰是水在0摄氏度的情况下冻结时形成的,它不能和其他物质共存,所以,海水冻结成冰晶时,会将所含的杂质直接忽略掉,来获取自身的洁净,这样才可以达到结晶的条件。不过,海水结冰过程往往发生得很快,这就会使一些盐分以“盐泡”的方式保存在冰晶之间,而冰晶的外壁也会粘附上一些盐分,所以刚形成的海冰还是略带一些咸味的,但是如果与海水相比,这点咸味也就算不了什么了。由于存在着重力作用,海冰冰晶间的盐泡并不是静止不动的,而是会在冰晶的缝隙间向下移动,所以海冰的顶部没有底部味道咸。