Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Якорный лед, растущий на морском дне в проливе Мак-Мердо, Антарктида

Якорный лед определяется Всемирной метеорологической организацией как «затопленный лед, прикрепленный к дну или закрепленный на нем, независимо от характера его образования». [1] Его также можно назвать придонным припаем . [2] Донный лед наиболее часто наблюдается в быстром течение рек в периоды сильного холода, в устье рек , протекающих в очень холодную морскую воду, в мелком субе или приливный во время или после штормов , когда температура воздуха ниже точек замерзания воды и сублиторали в Антарктике вдоль шельфовых ледников или вблизи плавучихледниковые языки и мелкие озера. [3]

Виды и формирование [ править ]

В реках [ править ]

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 достигает точки замерзания из-за перемешивания и контакта с атмосферой. Пластинки льда 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 на реках может серьезно нарушить работу гидроэлектростанций из- за значительного сокращения потока или полной остановки турбин.

Другой вид якорного льда можно наблюдать в устьях арктических рек, где пресная вода просачивается из русла реки в океан через ила. Якорный лед образуется, если морская вода ниже точки замерзания речной воды.

В озерах [ править ]

В мелководных озерах тундры могут быть якорные льды с особым поведением. [2] Озера в юго-западной части Нунавута, Канада, обычно замерзают до дна при низком уровне воды. В некоторых случаях весенняя талая вода попадает 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 образования небольших кратеров на мягком дне озера (песок или ил). Это явление направленной вниз струи было ранее описано для дельт в море Бофорта , где они были вызваны периодической плавучестью продырявленного льда. [4]

Образуется во время штормов [ править ]

Якорный лед может образовываться на мелководье в приливной или сублиторальной зоне 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 Арктике , 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 [ править ]

Антарктический якорь - 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, которое приводит температуру воды в равновесие с точкой замерзания на глубине.
  • Вода в точке замерзания на глубине (немного ниже точки замерзания на поверхности из-за воздействия давления на точку замерзания) адвектируется из-под плавающей массы льда и может подниматься к поверхности из-за различных факторов. факторы.
  • По мере того, как вода поднимается, температура замерзания на месте увеличивается, оставляя воду слегка переохлажденной . Переохлаждение снижается за счет образования микроскопических кристаллов льда в толще воды.
  • Кристаллы льда могут слипаться или прилипать к подводным объектам, включая морские организмы, скалы, искусственные сооружения или другие ледяные образования, такие как морской лед , подножие льда , плавающие 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, если прикреплены к крупным неподвижным объектам на морском дне.

Якорный лед, который образуется на нижней стороне морского льда, часто называют пластинчатым или застывшим льдом , и его трудно отличить от льда , образовавшегося из-за охлаждения морского ледяного покрова в холодных атмосферных условиях.

Считается, что якорный лед является относительно обычным явлением в Антарктике из-за больших шельфовых ледников, которые занимают многие районы континентального побережья. Исследования и наблюдения формирования донного льда в Мак - Мердо , Антарктиде показали , что явление регулярно приводит к образованию льда на дне моря на глубине около 15 м, и редко на глубине примерно 30 метров.

Якорный лед в Антарктиде

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

  • Якорный лед, растущий на веревке.

Биологические эффекты [ править ]

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

Якорные льды, особенно в Антарктике , были вовлечены в резкое зонирование сублиторальной фауны . На многих животных напрямую влияет рост якорного льда, а некоторые губки , как было показано, легко вырастают якорный лед и им наносят ущерб. Якорный лед может также расти на одушевленных или неодушевленных объектах и ​​поднимать их со дна моря. В Антарктике 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 были обнаружены на поверхности шельфовых ледников в определенных местах Антарктики , вероятно, из-за явления якорного обледенения: [5]

  • Организм накапливает якорный лед, купаясь в переохлажденной воде.
  • Организм приобретает положительную плавучесть из-за скопления льда и поднимается со дна моря.
  • Организм плывет к нижней стороне шельфового ледника или морского ледяного покрова, где он замерзает.
  • Удаление поверхности ледяного покрова и дополнительный рост льда на нижней стороне приведет к тому, что организм будет перемещаться «сквозь» лед и «откладываться» на поверхности, в основном неповрежденным.

См. Также [ править ]

  • Припай

Ссылки [ править ]

  1. ^ ВМО: Номенклатура морского льда ВМО . Секретариат Всемирной метеорологической организации, 1970 г.
  2. ^ a b c " " Дно припайного льда куполообразно за счет весеннего притока талой воды во время вскрытия " " . Архивировано из оригинала на 2013-06-25 . Проверено 21 ноября 2012 .
  3. ^ Барнс, Говард Т. (1906). Образование льда, с особым вниманием к якорному льду и фризе . NY: J. Wiley & sons.
  4. ^ " " Отверстия в затопленном, придонном припайном льду небольшого тундрового озера во время вскрытия " " . Архивировано из оригинала на 2013-06-25 . Проверено 21 ноября 2012 .
  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. DOI : 10.1126 / science.163.3864.273 . PMID 17790253 . 

Внешние ссылки [ править ]

  • Якорное ледообразование и сплав по рекам: видео-тур
  • Чисхолм, Хью, изд. (1911). «Подземный лед»  . Британская энциклопедия . 12 (11-е изд.). Издательство Кембриджского университета. С. 624–625.