[科普中國]-海冰巨大的破壞力來自哪里？

“白色殺手”——海冰

海冰與海嘯、風暴潮、災害海浪和赤潮并稱為海洋5種主要災害，海冰素有“白色殺手”之稱。2010年3月，山東省出現(xiàn)了40多年以來最大的持續(xù)酷寒天氣，各海區(qū)出現(xiàn)了不同程度的冰凍現(xiàn)象，特別是渤海地區(qū)的超低氣溫導致了大范圍封凍，冰層持續(xù)加厚，多數(shù)地區(qū)冰層平均厚度達25厘米，個別入海河口區(qū)域形成冰丘，冰丘高度達1.2米。

在遼東灣、渤海灣、萊州灣和黃海北部，海冰面積及海冰密集度都有所增大。遼東灣的海冰面積達20835平方公里，占遼東灣水域的67%；渤海灣的海冰面積9441平方公里，占渤海灣水域的59%；萊州灣海冰面積4052平方公里，占海區(qū)面積43%。那次海冰災害持續(xù)時間長、范圍廣、冰層厚，是山東省40年來最嚴重的一次。據(jù)統(tǒng)計，那次海冰災害受災人口達10萬人。

海冰災害那段時間，在渤海沿岸可以看到，無數(shù)商船和漁船被冰封在海上，一片片如赤壁聯(lián)營，煞是壯觀。

冬季海冰

海冰的“撞擊力”和“脹壓力”究竟怎么樣？

海冰破壞力的主要形式是海冰在風和海流的作用下產(chǎn)生推力。有些海上建筑在冰凍時會倒在海里，就是海冰巨大推力造成的。海冰融化時的風險更大，大量浮冰會破壞作業(yè)船舶及海上建筑，對船舶的安全航行也有很大威脅。

漂浮在大洋上的巨大冰塊和冰山的撞擊力大小與冰塊的大小和流速有關。比如一塊6平方千米大、1.5米厚的大冰塊，在流速不太大的情況下，撞擊力就可以達到4000噸，足以把石油平臺等大型海上工程建筑撞翻。1969年中國渤海特大冰封期間，流冰摧毀了“海二井”石油平臺。這個石油平臺由15根直徑0.85米的錳鋼圓筒柱樁支撐，這些柱粧深入海底28米，異常堅固，卻被強大的流冰摧毀、撞翻。流冰還撞斷了重500噸的“海一井”平臺支座的所有鋼纜，由此造成了一次特大海上事故。

除了撞擊力，海冰膨脹時造成的“脹壓力”，對港口和海上船舶的破壞也不可小覷。我們都清楚，在4℃以下，水隨著溫度下降，體積反而會增大。杯子中的水結冰后，往往可以把杯子脹裂就是這個原因。海水也一樣，一般以-2℃為分界，氣溫下降就會引起海冰的體積膨脹。當海水溫度降到-1.5℃時，1000米長的海冰就能膨脹0.45米。海冰的這種膨脹力特別驚人，能把被冰凍住的船體擠壓變形，使船艙破裂進水，甚至破壞港口、碼頭和海上的軍事設施。

此外，溫度越低，海冰的抗壓強度就越大，而新冰又比老冰的抗壓強度大。

渤海灣遭遇30年來最嚴重海冰災害

關于“冰山”的奇思妙想

20世紀70年代初，法國工程師喬治·穆然提出了一個改造荒漠的大膽設想，就是用拖船從極地運冰山到沙漠。計算機模擬顯示，一艘巨型拖船141天就能把一座重達700萬噸的冰山，從加拿大紐芬蘭運到非洲西海岸的加那利群島。在這期間38%的冰山會融化，剩下的434萬噸冰，還可以為一座7萬人的小鎮(zhèn)提供一年所需的淡水。

壯美的冰山

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