ЛЕД МОРСКОЙ
Морской лёд — лёд, образовавшийся при охлаждении морской воды до температуры замерзания: конгломерат кристаллов пресного льда и ячеек солевого рассола; виды и возрастные категории, солёность, плотность, прочность, сплочённость по десятибалльной шкале, площади распространения, районы ледового сезона и значение для плавания.
Морской лёд — лёд, образовавшийся при охлаждении морской воды до температуры замерзания (см. критические температуры). Это конгломерат отдельных кристаллов пресного льда и заключённых между ними жидких ячеек солевого рассола. Концентрация и объём рассола в ячейках непрерывно меняются с колебаниями температуры льда: либо часть рассола вымерзает, либо часть льда переходит в рассол. Основная масса солей кристаллизуется при −23 °C (эвтектическая температура морского льда). Полное отвердение морской воды, по справочнику, наступает при −36 °C (современные источники называют более низкие значения для отдельных солей).
Виды и стадии. Отдельные ледяные кристаллы — первичная форма морского льда — имеют вид тонких игл или пластинок и образуются и на поверхности, и в толще воды. Они смерзаются в сплошной ледяной покров, который проходит ряд стадий развития. К начальным видам относятся: ледяное сало — сгущение ледяных кристаллов на поверхности моря; снежура — вязкая масса из снега; шуга — комки льда из сала и снежуры; нилас — тонкая эластичная корка толщиной 5—10 см. Затем идут возрастные категории: молодой серый и серо-белый лёд (толщина 10—30 см), однолетний лёд (от 30 см до 2 м) и старый лёд, который делят на остаточный однолетний, двухлетний и многолетний. Средняя толщина многолетних льдов — 3,3 м, бывает 5 м и более.
Свойства.
- Солёность (имеется в виду солёность воды, получившейся после таяния льда) — от 20 ‰ у начальных видов до 0,5 ‰ у многолетних льдов, потому что рассол постепенно стекает из ячеек.
- Плотность зависит от температуры, солёности, возраста, условий образования и др.: 0,86—0,92 г/см³ для однолетнего льда и 0,83—0,90 г/см³ для многолетнего; летом из-за усиленного стока рассола она снижается до 0,56—0,64 г/см³.
- Пористость. Воздушные и газовые включения делают лёд пористым: содержание воздуха — от 1 до 50 см³/кг, иногда до 400 см³/кг.
- Прочность. Морской лёд ведёт себя и как упругое, и как пластичное тело; при ударной нагрузке он хрупок. При деформации поверхность разрушения проходит главным образом через ячейки с рассолом, поэтому он заметно менее прочен, чем пресный: временное сопротивление изгибу — 0,8—1,0 МПа против 2,0—2,5 МПа у пресного льда. По сравнению с пресноводным он гораздо пластичнее.
Формы. Основная форма неподвижного льда — припай. Дрейфующие льды образуют ледяные поля (гладкие или торосистые участки сплошного плавучего льда, возникающие нарастанием льда или смерзанием разных его видов), обломки полей, мелкобитый (размером от 2 до 20 м) и крупнобитый (от 20 до 400 м) лёд. Площадь поля, по справочнику, превышает 3 км². Особая форма дрейфующего молодого льда — блинчатый лёд: льдины округлой формы диаметром до 4 м и толщиной до 10 см с валиком по краю.
Сплочённость. Количество льда характеризует его сплочённость — отношение общей площади льдин к площади участка моря, который ограничен, например, дальностью видимости. Её измеряют по десятибалльной шкале (0 баллов — чистая вода, 10 — сплошной лёд); в Норвегии применяли пятибалльную шкалу, в Германии — восьмибалльную. Движение, или дрейф, льда определяется ветрами и особенностями циркуляции поверхностных вод.
Распространение. По данным справочника, при среднем развитии ледяного покрова лёд занимает 23,74 млн км² (6,6 % площади Мирового океана), из них 12,6 млн км² приходится на Северное полушарие. При максимальном развитии лёд занимает около 16,4 млн км² в Северном полушарии и до 39 млн км² в Южном. Эти цифры относятся к 1980-м годам; с тех пор площадь арктических льдов заметно сократилась. Основная масса льда Северного полушария образуется в водах Северного Ледовитого океана и его морей. Ледовый сезон бывает также в Балтийском, Аральском, Каспийском, Азовском и Чёрном морях (на северо-западе), в Беринговом, Охотском, Японском и Жёлтом морях (на северо-востоке); эпизодически льды появляются в Северном, Мраморном и Адриатическом морях. Льды в Южном океане формируются в основном в морях Уэдделла, Беллинсгаузена и Росса и в прибрежных водах Антарктиды.
Значение. Морской лёд создаёт большие препятствия для плавания транспортных судов и может серьёзно повреждать причалы и гидротехнические сооружения. Он затрудняет вертикальную циркуляцию вод, поэтому подо льдом возможны заморы — гибель морских организмов из-за нехватки кислорода. См. также ледяной массив, ледяной остров, айсберг.