海冰灾害科普知识
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第 1 页国 家 海 洋 局国家海洋环境预报中心编制二○一○年四月第 2 页大海怒涛——海啸2019年印度洋大海啸袭击泰国时情景海啸袭来海啸前的智利美景2019年智利地震后引发海啸袭击智利城市第 3 页第 4 页海冰的形成大家对冬季结冰现象习以为常,但很多人却对海水结冰感到新鲜、疑惑,海水也会结冰?是的,海洋中的冰有两个来源:一是高纬海域的海水冷却结冰,称为咸水冰;二是陆地上的水流到海里冻结而成的,称为淡水冰。
纯淡水在0℃时结冰,4℃时密度最大。
但海水则不同,海水结冰时要排出大部分盐分,结冰时的温度必须在0℃以下,且与盐度有关,盐度愈高,冰点温度(指海水开始结冰时的温度)愈低。
千里冰封——海冰冬季我国渤海中的浮冰第 5 页 海冰的危害封锁港口、航道;堵塞舰船海底门(通向舷外海水的阀门); 使锚泊舰船走锚; 挤压损坏舰船;破坏海洋工程建筑物和各种海上设施; 使渔民休渔;船舶积冰。
海冰的危害不仅能造成严重的经济损失,而且会危及人们的生命安全。
在我国渤海和黄海北部海冰灾害的发生比较频繁。
严重的和比较严重的海冰灾害大致每5年发生一次,而局部海区出现海冰灾害几乎年年都有发生。
防冰减灾增加监测手段,重点加大海冰预警预防工作,以减少海冰灾害造成的损失。
破冰船破冰海上石油平台被冰封冻渤海大冰封 船只无法出海第 6 页2009—2019年度冬季我国渤黄海冰情严重。
初冰期提前到来,而融冰期却推后,盛冰期海冰发展非常迅速,分布范围广,冰情反复,出现返冻现象,给沿海船运、养殖等造成巨大的经济损失。
第 7 页风生水起——风暴潮潮汐现象主要是月亮和太阳等天体对海水的引力作用形成,通常称为“天文潮”。
海水的涨落除天文潮外,还受到强烈的大气扰动影响,如强风和气压骤变致使海面异常升高,沿岸发生较大的增水,称为风暴潮。
若赶上天文潮高潮阶段,往往会使其影响所及的海域水位暴涨,浸溢陆地,酿成巨灾。
伴随着冬季寒潮大风、春秋季冷空气和温带气旋配合引起的叫做温带风暴潮。
地理知识知识:北极的冰层——北极海冰随着全球气温的不断升高,北极的冰层——北极海冰正面临着日益严峻的挑战。
北极海冰既是北极地区的重要自然特征,也是全球气候变化最显著的指标之一。
本文将从北极海冰的形成、分布、变化等方面对其进行探究。
北极海冰的形成北极海冰的形成原因主要是受到北极地区极地气候的影响。
由于北极地区地处极地环境,极阳与极夜交替出现,而极夜时期平均气温往往低于-30℃,导致北极地区的陆地和海洋两个部分都处于极端寒冷的气候条件下。
因此,北极海冰的形成过程十分复杂,同时也受到附近环境的多种因素的共同影响。
北极海冰的分布北极海冰的分布主要集中在北冰洋区域,呈现出多样化的分布形态。
北极海冰的分布因素主要包括季节变化、海流环流、风向风速和气温变化等。
其中,季节变化是北极海冰分布最基本的因素,北极地区一年之中的不同季节,海冰覆盖率呈现出不同的变化。
北极海冰的变化自20世纪50年代以来,全球气温不断上升,全球变暖的趋势日益严重。
这个过程从未间断,尤其是在过去40年间,北极海冰的面积和厚度已经显着减少。
据统计,自20世纪80年代以来,北极海冰的覆盖范围已经持续下降,平均每十年减少约12%。
其中,最为显著的变化就是在夏季,北极海冰的面积和厚度减少最为明显。
这一趋势不仅影响到了北极地区的生物多样性,还亲身证明了全球变暖已经成为当代气候变化的重要表现形式。
北极海冰变化对环境和人类的影响北极海冰的变化不仅仅对环境和生态有着重大的影响,对人类社会的经济、历史、政治等方面也造成了不同程度的影响。
首先,北极地区的冰盖对全球气候变化的反馈作用十分显著,而北极海冰的变化正直接反映了全球气候变化的加剧。
其次,北极地区海冰的消融将导致区域和全球气候的变化,并直接影响着人类社会的耐受能力、经济发展和航运等方面。
再者,较少人居住的北极地区是极地环境研究、资源开发和航运等领域的重要区域,因此,其存在和变化都会给人类社会带来不同程度的影响。
海冰灾害张雨辰5120209023一、海冰灾害定义海冰是由海水冻结而成的咸水冰,但也包括流入海洋的河冰和冰山等。
海冰灾害是指海洋中出现的严重冰封,对海上交通运输、生产作业、海上设施及海岸工程等所造成的灾害。
我国海冰灾害主要发生于渤海、黄海北部和辽东半岛沿岸海域,以及山东半岛部分海湾。
各海域的盛冰期一般为1月下旬至2月上旬。
海冰可以推倒海上平台,破坏海洋工程设施和般舶,阻碍航行,影响渔业和航运。
二、海冰灾害的成因海冰是大气和海洋相互作用的结果, 其生成、发展和融消的物理过程相当复杂。
海冰不同于淡水冰。
纯淡水的冰点温度了即开始结冰时的温度是0摄氏度, 密度最大时的温度I m是4摄氏度。
但海冰不同, 冰点不是不变的, 海冰约在-1.9摄氏度结冰, 精确的冰点温度和密度最大I m时的温度与海水的盐度有关。
这两个温度均随盐度增大而线性下降,后者递减较快。
在盐度2.469%为。
时海水的与取同一数值, 均为-1.33℃.当海水盐度小于2.469%时, I m >I。
因此当气温下降时, 首先达到I m, 此时有垂直方向的对流混合, 当水温继续下降接近时, 表层水的密度已非最大, 并逐渐趋向稳定, 于是水温稍低于冰点时, 就迅速结冰。
当海水盐度大于2.469%。
时, I m <I, 。
因此水温逐渐下降至冰点温度的过程, 也就是海水密度不断增大的过程, 因而变重下沉, 发生对流, 这一过程一直持续到海水冻结时为止。
当海水冻结时, 不是所有盐份都包含在海冰中。
因此冰下的海水盐度就会增大, 加强了海水的对流, 当水温降至冰点以下, 海水达到某种程度的过冷水以后, 就形成海冰。
三、海冰危害的影响因素海冰是指漂浮在海洋上的巨大冰块和冰山,它们受风和流作用而产生运动,其推力与冰块的大小和流速有关。
据1971年冬位于我国渤海湾的新"海二并"平台上观测结果计算出,一块6公里见方,高度为1.5米的大冰块,在流速不太大的情况下,其推力可达4000吨,足以推倒石油平台等海上工程建筑物。
海冰、海浪和风暴潮我国海冰灾害主要发生于渤海、黄海北部和辽东半岛沿岸海域,以及山东半岛部分海湾。
各海域的盛冰期一般为1月下旬至2月上旬。
海冰可以推倒海上平台,破坏海洋工程设施和船舶,阻碍航行,影响渔业和航运.1969年1月下旬至3月中旬,整个渤海几乎全部被海水覆盖,冰厚一般为20~40厘米,最大单冰层厚达80厘米,堆积冰厚高达9米,使2月5日至3月5日进出天津塘沽港的123艘客货轮中的58艘被海冰夹住,“海二井”号平台桩桩受破坏,损失数亿元。
浪高6米以上的灾害性海浪是重要的海洋灾害。
我国每年平均有400~500人死于浪灾。
1979和1989年,巨浪摧毁了“渤海二”号和“爪哇海”号钻井平台。
1989年仅受台风的影响,在浙江、广东和海南三省沿岸地区,由巨浪沉损船只3408艘,冲毁海堤900千米,死亡200余人,直接经济损失约5亿元。
1989年7月17日珠江口遭受台风袭击,海浪将长172千米的大堤冲毁,23.2万公顷农田受灾,这次台风海浪共沉损船只536艘。
我国东邻西太平洋,这是各大洋中生成热带气旋最多的地区。
来自高纬地带的冷空气与来自海上的热带气旋和温带气旋的交互影响,使我国沿海大风与巨浪接连不断,并在沿岸形成灾害性的风暴潮。
风暴潮影响的范围一般为数十至上千千米,持续时间1~100小时。
如逢天文大潮期,常形成重灾。
1949年上海风暴潮淹没农田13.3万余公顷,上海市区水深1~2米,死1670人,1969年4月23日温带风暴潮使莱州湾沿海海水内侵达30~40千米。
1989年08号台风风暴潮,使广东损失11.13亿元.1989年23号台风风暴潮使浙江损失13亿元。
我国是世界上风暴潮最严重的少数国家之一,1949~1990年共发生台风风暴潮308次,温带风暴潮278次。
我国的风暴潮虽遍及沿海,但由北到南主要集中地段是莱州湾、江苏小洋河口至浙江北部的海门、温州、台州、沙埕及福建的闽江口、广东汕头至珠江口、雷州半岛东岸以及海南岛东北部沿海。
海冰的形成原因是什么海冰作为一种自然灾害,是出海船只最长遇见的海洋灾害,其实海冰并不仅仅是一种海洋灾害,它也是一种资源,它可以制造出人们最需要的淡水资源,除了这些大家对海冰还有什么了解的呢?那么大家知道海冰的形成原因是什么吗?今天就由的但海水则不同,无论是冰点温度I(指海水开始结冰时的温度),还是最大密度时的温度C均与盐度有关。
这两个温度均随盐度增大而线性下降,递减较快,在盐度为24.69时,海水的I与C取同一数值,均为-1.33℃。
当S24.69的海水时,C I,因此,当气温下降时,首先达到,此时乃有垂直方向的对流混合,当水温继续下降接近I时,表层水的密度已非最大并逐渐趋向稳定,于是水温稍低于冰点时就迅速结冰。
S24.69的海水,C I。
因此,水温逐渐下降至冰点温度的过程,也就是海水密度不断增大的过程,因而变重下沉,发生对流,这种对流过程会一直持续到海水冻结时为止。
当海水冻结时,不是所有盐分都包含在海冰中,因此,冰下的海水盐度就会增大,加强了海水的对流。
当水温降至冰点以下,海水达到某种程度的过冷水以后,就形成海冰。
海洋中冻结而成的咸水冰。
最初形成的海冰是针状的或薄片状的,随后聚集和凝结,并在风力、海流、海浪和潮汐的作用下,互相堆叠而成重叠冰和堆积冰;继而形成糊状或海绵状;进一步冻结后,成为漂浮于海面的冰皮或冰饼,也叫莲叶冰;海面布满这种冰后,便向厚度方向延伸,形成覆盖海面的灰冰和白冰。
海冰的形成可以开始于海水的任何一层,甚至于海底。
在水面以下形成的冰叫做水下冰,也称为潜冰,粘附在海底的冰称为锚冰。
由于深层冰密度比海水密度小,当它们成长至一定的程度时,就将从不同的深度上浮到海面,使海面上的冰不断地增厚。
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国家海洋环境预报中心
一、什么是海冰?
海冰指直接由海水冻结而成的咸水冰,亦包括进入海洋中的大陆冰川(冰山和冰岛)、河冰及湖冰。
海冰是极地和高纬度海域所特有的海洋灾害。
在北半球,海冰覆盖面积具有显著的季节变化,以3~4月最大,8~9月最小。
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。
二、浮冰的分类
根据冰型可以将海冰划分为初生冰、冰皮、尼罗冰、莲叶冰、灰白、灰白冰和白冰七类。
初生冰冰皮
尼罗冰莲叶冰
灰冰灰白冰
白冰
三、冰情等级是如何划分的?
渤海和黄海北部冰情等级是以结冰范围作为参考,共分为5个等级。
即轻冰年(1级)、偏轻冰年(2级)、常冰年(3级)、偏重冰
年(4级)和重冰年(5级)。
冰情等级划分示意图
四、海冰引发的灾害
漂浮在海洋上的巨大冰块和冰山,会对海上的石油平台和船只产生灾难性的影响。
据计算一块6公里见方,高度为1.5米的大冰块,在流速不太大的情况下,其推力可达4000吨。
1969年冬季5艘万吨巨轮受冰挤压而导致船体破裂、变形、进水,“海井一号”石油平台的拉筋被流冰全部割断,“海井二号”石油平台被坚冰摧倒。
1912年4月发生的“泰坦尼克”号客轮撞击冰山,遭
到灭顶之灾,是20世纪海冰造成的最大灾难之一。
2007年1月5日葫芦岛龙港区渔民村先锋渔场遭遇了罕见的冰灾,层层叠叠的冰排堆积成山,超过屋顶,封堵了葫芦岛渔民村的沿海民房。
2010年1-2月渤海遭受30年一遇的海冰灾害,给黄渤海沿岸各省(市)造成数十亿元经济损失,山东省渔港封冻,受困渔船多达8000多艘。
五、我国海冰灾害的特点
我国渤海和黄海北部海冰灾害的发生比较频繁。
根据资料统计,严重的和比较严重的海冰灾害大致每5年发生一次,而局部海区出现海冰灾害几乎年年都有发生。
我国海冰的主要危害是:
1)海冰封锁港口、航道;
2)破坏海洋工程建筑物和各种海上设施
3)阻碍船只航行,破坏螺旋桨或船体,以至于使船只失去航行能力;
4)撞击、挤压损坏船只,造成船只搁浅、触礁等灾难性事故;
5)使渔业休渔期过长和破坏海水养殖设施、场地等,造成经济损失;
六、如何减轻海冰灾害?
1、海冰监测:国家海洋局利用多种技术开展立体海冰观测,密切关注冰情演变,全方位采集海冰以及大气和海洋实时观测资料。
依托卫星遥感、飞机航测、雷达、船舶和海洋站监测渤海冰情变化的同时,还组织渤海沿岸和环绕渤海海域的破冰船海冰调查。
航空监测雷达监测
卫星遥感海冰实况
2、海冰预报:国家海洋环境预报中心自1969年开始研究并发布我国渤、黄海区的海冰预报。
40多年来,海冰预报为海上航运、海洋石油、海洋水产养殖和捕捞等部门提供安全生产保障,在防灾减灾工作中发挥了重要作用。
3、海冰应急预警管理系统:由国家海洋局组织专家编制完成的《风暴潮、海啸、海冰灾害应急预案》和《赤潮灾害应急预案》,于2005年12月7日通过了国务院的审议,并被确定为《国家突发公共事件
总体应急预案》的部门预案之一。
11月15日,国家海洋局正式印发并实施了这两个预案。
七、避灾注意事项
1、沿海政府及相关部门按照职责做好海冰灾害防御应急和抢险工作;
2、无抗冰能力的船舶远离冰区航行;
3、交通运输部门和港航企业采取措施,加固海上浮标、灯标等导航
设施;
4、渔民采取加固渔业养殖设施、提前打捞养殖产品等措施,尽量减
少经济损失;
5、沿海居民及旅游者注意出行安全,避免在海冰上行走(融化期);
6、石油开发企业加固海上油气开采平台及其附属管道设施,防止因
海冰撞击而造成油气管道泄漏。