撰文｜哈格

?

冰與水的完美結(jié)合

撰文｜哈格

冰間湖對(duì)于很多人而言是個(gè)陌生的名詞。有人會(huì)顧名思義，以為冰間湖就是冰里面的湖，所以會(huì)出現(xiàn)這樣的問(wèn)題：冰間湖有底嗎？

冰間湖對(duì)于很多人而言是個(gè)陌生的名詞。有人會(huì)顧名思義，以為冰間湖就是冰里面的湖，所以會(huì)出現(xiàn)這樣的問(wèn)題：冰間湖有底嗎？從海面上看，冰間湖確實(shí)像是被白色海冰包圍的一泓湖水，但是在海面以下，冰間湖下的海洋和周邊海冰下的海洋是沒(méi)有邊界、完全貫通的。所以，冰間湖的“底”，可以說(shuō)是廣闊無(wú)際的海洋。

海洋學(xué)中的冰間湖有廣義和狹義兩種定義。廣義上包括了海冰中的所有無(wú)冰水域或僅被薄冰所覆蓋的水域；狹義的定義只是加上了一個(gè)條件：在達(dá)到結(jié)冰的天氣條件下。也就是說(shuō)，冰間湖僅指那些本來(lái)應(yīng)該有冰卻沒(méi)有冰的地方。沒(méi)有冰的原因主要有兩種，一是由于海洋提供了熱量，二是由于風(fēng)、海流等動(dòng)力因素不停地將海冰帶走，從而使冰間湖內(nèi)留不住海冰。冰間湖大小不一，從幾百米到上百千米都可能。另外還有一種特殊形狀的無(wú)冰水域被稱(chēng)為“冰間水道”，是指由于浮冰運(yùn)動(dòng)而形成的窄而長(zhǎng)的裂縫，寬度通常只有幾米，長(zhǎng)度可以達(dá)到幾十千米。

重冰包圍的感熱冰間湖

感熱也稱(chēng)為顯熱，是指物體溫度改變且沒(méi)有發(fā)生相變（如結(jié)冰和融冰）時(shí)吸收或放出的熱量。感熱冰間湖顧名思義是指沒(méi)有海冰生成的冰間水域，這里之所以不結(jié)冰主要是由于下面的海洋提供了熱量，因此感熱冰間湖常常出現(xiàn)在海洋中有上升暖流的地方。這些地方的海冰遙感圖像上，密密匝匝的海冰中會(huì)出現(xiàn)一塊孤零零的無(wú)冰水域，這就是感熱冰間湖了！

最著名的感熱冰間湖是20世紀(jì)70年代出現(xiàn)在南極威德?tīng)柡Ｎ鞑康耐聽(tīng)柋g湖，它的面積約為25萬(wàn)平方千米，最大時(shí)達(dá)到35萬(wàn)平方千米，超過(guò)威德?tīng)柡Ｃ娣e的10%，這也是目前觀測(cè)到的面積最大的感熱冰間湖。這個(gè)冰間湖僅在1974年、1975年和1976年的冬季出現(xiàn)過(guò)，此后再也沒(méi)有出現(xiàn)，而之前由于沒(méi)有衛(wèi)星遙感，尚不能對(duì)如此大規(guī)模的冰間湖進(jìn)行觀測(cè)。海冰在不斷漂移，可能有海冰進(jìn)入冰間湖區(qū)域，因此海洋必須持續(xù)不斷地向冰間湖中輸送熱量，才能將進(jìn)入冰間湖區(qū)域的海冰融化，并且阻止新冰的形成，以維持冰間湖的存在。在這個(gè)過(guò)程中，海洋會(huì)不停地失去熱量。威德?tīng)柋g湖是由于深層暖水抬升并發(fā)生垂向?qū)α鞫S持的，20世紀(jì)70年代威德?tīng)柋g湖出現(xiàn)后，威德?tīng)柡Ｉ顚铀疁囟群望}度降低。觀測(cè)結(jié)果顯示，威德?tīng)柋g湖區(qū)域1977年的深層水溫度比1973年降低了0.8攝氏度，說(shuō)明海洋為冰間湖提供了熱量。

風(fēng)形成的潛熱冰間湖

潛熱冰間湖被稱(chēng)為“冰工廠”，它的形成是由于強(qiáng)烈的下坡風(fēng)使新形成的海冰不斷地被吹離海岸，向更遠(yuǎn)的海域運(yùn)動(dòng)，并且下面相對(duì)溫暖的海水上升而形成的冰間湖。

據(jù)估計(jì)，南極威德?tīng)柡Ｄ喜垦匕稘摕岜g湖每年的海冰產(chǎn)生量為111立方千米，如果這些冰全部留在冰間湖里，海冰的厚度可能會(huì)達(dá)到20多米。但我們看到的冰間湖卻是幾乎無(wú)冰的水域。這說(shuō)明大量的海冰都被一些力量移出了冰間湖區(qū)域。造成這樣結(jié)果的有兩個(gè)條件，一是有持續(xù)的、足夠強(qiáng)大的驅(qū)動(dòng)力把海冰移走，另一個(gè)是有很特殊的屏障防止其他區(qū)域的海水補(bǔ)入。以南極為例，南極沿岸很多地方都具備這樣的條件，從南極大陸垂下來(lái)的強(qiáng)大的下降風(fēng)把新生成的冰吹離海岸，而特殊的海岸線或者冰架前緣阻止了周?chē)１难a(bǔ)充，因此出現(xiàn)了大量的冰間湖。而北極的潛熱冰間湖，也多出現(xiàn)在島嶼、海灣的特殊岸線處，如白令海的圣勞倫斯島南側(cè)每年冬季都會(huì)出現(xiàn)冰間湖。

在嚴(yán)寒的冬天，潛熱冰間湖的水溫一直維持在冰點(diǎn)，新冰不斷地生成，由于海冰含鹽量很低，結(jié)冰過(guò)程使海水中的鹽分絕大部分留在了冰間湖中，使海水鹽度增加。冰間湖中的水體因接近冰點(diǎn)的低溫和較高的鹽度而密度增大，發(fā)生下沉，對(duì)極地水團(tuán)，如南極底層水的形成有著重要的貢獻(xiàn)。