น้ำแข็งทะเล. สมบัติและการจำแนกประเภทของน้ำแข็งในทะเล น้ำแข็งทะเล. ข้อมูลทั่วไป ประเภทของน้ำแข็งในทะเล

ประมาณ -1.8 °C

การประเมินปริมาณ (ความหนาแน่น) ของน้ำแข็งในทะเลจะให้เป็นคะแนน - ตั้งแต่ 0 (น้ำใส) ถึง 10 (น้ำแข็งแข็ง)

คุณสมบัติ

คุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของน้ำแข็งในทะเลคือความพรุนและความเค็ม ซึ่งเป็นตัวกำหนดความหนาแน่น (ตั้งแต่ 0.85 ถึง 0.94 กรัม/ซม.) เนื่องจากน้ำแข็งมีความหนาแน่นต่ำ น้ำแข็งจึงลอยขึ้นมาเหนือผิวน้ำประมาณ 1/7 - 1/10 ของความหนา น้ำแข็งทะเลเริ่มละลายที่อุณหภูมิสูงกว่า -2.3°C เมื่อเทียบกับน้ำจืด การแตกเป็นชิ้นๆ ยากกว่าและยืดหยุ่นมากกว่า

ความเค็ม

ความหนาแน่น

น้ำแข็งทะเลเป็นร่างกายที่ซับซ้อนซึ่งประกอบด้วยผลึกน้ำแข็งสด น้ำเกลือ ฟองอากาศ และสิ่งสกปรกต่างๆ อัตราส่วนของส่วนประกอบต่างๆ ขึ้นอยู่กับสภาวะของการก่อตัวของน้ำแข็งและกระบวนการน้ำแข็งที่ตามมา และส่งผลต่อความหนาแน่นเฉลี่ยของน้ำแข็ง ดังนั้นการมีฟองอากาศ ( ความพรุน) ช่วยลดความหนาแน่นของน้ำแข็งได้อย่างมาก ความเค็มของน้ำแข็งมีผลกระทบต่อความหนาแน่นน้อยกว่าความพรุน ด้วยความเค็มของน้ำแข็ง 2 ppm และความพรุนเป็นศูนย์ ความหนาแน่นของน้ำแข็งคือ 922 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร และด้วยความพรุน 6 เปอร์เซ็นต์จะลดลงเหลือ 867 ในเวลาเดียวกัน เมื่อความพรุนเป็นศูนย์ ความเค็มจะเพิ่มขึ้นจาก 2 เป็น 6 ppm ส่งผลให้ความหนาแน่นของน้ำแข็งเพิ่มขึ้นจาก 922 เป็น 928 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตรเท่านั้น

นิลาส (เบื้องหน้า) ในแถบอาร์กติก

คุณสมบัติทางอุณหฟิสิกส์

สีของน้ำแข็งทะเลในเทือกเขาขนาดใหญ่แตกต่างกันไปจากสีขาวเป็นสีน้ำตาล

น้ำแข็งสีขาวเกิดจากหิมะและมีฟองอากาศหรือเซลล์น้ำเกลือจำนวนมาก

น้ำแข็งทะเลอายุน้อยที่มีโครงสร้างเป็นเม็ดเล็กซึ่งมีอากาศและน้ำเกลือจำนวนมากมักมี สีเขียวสี.

น้ำแข็งฮัมมอคกี้ที่กินเวลาหลายปีซึ่งสิ่งสกปรกถูกบีบออกมาและน้ำแข็งอายุน้อยซึ่งแข็งตัวภายใต้สภาวะที่สงบมักมี สีฟ้าอ่อนหรือสีน้ำเงินสี. น้ำแข็งธารน้ำแข็งและภูเขาน้ำแข็งก็เป็นสีฟ้าเช่นกัน ในน้ำแข็งสีฟ้า โครงสร้างคล้ายเข็มของผลึกจะมองเห็นได้ชัดเจน

สีน้ำตาลหรือน้ำแข็งสีเหลืองมีต้นกำเนิดจากแม่น้ำหรือชายฝั่ง โดยมีส่วนผสมของดินเหนียวหรือกรดฮิวมิก

น้ำแข็งชนิดเริ่มแรก (น้ำแข็งมันหมู, โคลน) มี เทาเข้มสีบางครั้งก็มีโทนสีเข้ม เมื่อความหนาของน้ำแข็งเพิ่มขึ้น สีของน้ำแข็งก็จะจางลงและค่อยๆ กลายเป็นสีขาว เมื่อละลาย น้ำแข็งชิ้นบางๆ จะกลายเป็นสีเทาอีกครั้ง

หากน้ำแข็งมีแร่ธาตุหรือสารอินทรีย์เจือปนจำนวนมาก (แพลงก์ตอน สารแขวนลอยเอโอเลียน แบคทีเรีย) สีของมันอาจเปลี่ยนไปเป็น แดง, ชมพู, เหลือง, จนถึง สีดำ.

เนื่องจากคุณสมบัติของน้ำแข็งในการกักเก็บรังสีคลื่นยาวจึงสามารถสร้างปรากฏการณ์เรือนกระจกซึ่งนำไปสู่ความร้อนของน้ำที่อยู่ด้านล่าง

คุณสมบัติทางกล

คุณสมบัติทางกลของน้ำแข็งหมายถึงความสามารถในการต้านทานการเสียรูป

ประเภททั่วไปของการเปลี่ยนรูปน้ำแข็ง: ความตึง แรงอัด แรงเฉือน การดัดงอ การเปลี่ยนรูปน้ำแข็งมีสามขั้นตอน: ระยะยืดหยุ่น ระยะพลาสติกยืดหยุ่น และระยะการทำลาย การคำนึงถึงคุณสมบัติทางกลของน้ำแข็งเป็นสิ่งสำคัญในการกำหนดเส้นทางที่เหมาะสมที่สุดของเรือตัดน้ำแข็ง เช่นเดียวกับเมื่อวางสินค้าบนแผ่นน้ำแข็ง สถานีขั้วโลก และเมื่อคำนวณความแข็งแกร่งของตัวเรือ

เงื่อนไขการศึกษา

เมื่อน้ำแข็งในทะเลก่อตัว น้ำเกลือหยดเล็กๆ จะปรากฏขึ้นระหว่างผลึกน้ำแข็งสดทั้งหมด ซึ่งค่อยๆ ไหลลงมา จุดเยือกแข็งและอุณหภูมิของน้ำทะเลที่มีความหนาแน่นมากที่สุดขึ้นอยู่กับความเค็ม น้ำทะเลที่มีความเค็มต่ำกว่า 24.695 ppm (เรียกว่าน้ำกร่อย) เมื่อเย็นลง จะมีความหนาแน่นสูงสุดในขั้นแรกเหมือนกับน้ำจืด และเมื่อเย็นลงอีกและไม่คนก็จะถึงจุดเยือกแข็งอย่างรวดเร็ว หากความเค็มของน้ำสูงกว่า 24.695 ppm (น้ำเค็ม) น้ำจะเย็นลงถึงจุดเยือกแข็งโดยมีความหนาแน่นเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องโดยมีการผสมอย่างต่อเนื่อง (การแลกเปลี่ยนระหว่างชั้นน้ำเย็นบนและชั้นอุ่นด้านล่าง) ซึ่งไม่สร้างเงื่อนไขสำหรับ การระบายความร้อนและการแข็งตัวของน้ำอย่างรวดเร็ว กล่าวคือ เมื่อภายใต้สภาพอากาศเดียวกัน น้ำในมหาสมุทรที่มีรสเค็มจะแข็งตัวช้ากว่าน้ำกร่อย

การจำแนกประเภท

น้ำแข็งทะเลในแบบของตัวเอง ที่ตั้งและความคล่องตัวแบ่งออกเป็นสามประเภท:

• น้ำแข็งลอย (ดริฟท์)

การคาดการณ์การเปลี่ยนแปลงความหนาของน้ำแข็งภายในปี 2593

โดยขั้นตอนของการพัฒนาน้ำแข็งน้ำแข็งเริ่มแรกมีหลายประเภทที่เรียกว่า (ตามลำดับเวลาของการก่อตัว):

• ภายในน้ำ (รวมถึงก้นหรือสมอ) ที่เกิดขึ้นที่ระดับความลึกและวัตถุที่อยู่ในน้ำภายใต้เงื่อนไขของการผสมน้ำปั่นป่วน

น้ำแข็งประเภทเพิ่มเติมในช่วงเวลาของการก่อตัว - นิลาส ไอซ์:

• นิลาสก่อตัวบนพื้นผิวทะเลอันเงียบสงบจากไขมันและหิมะ (นิลาสสีเข้มหนาสูงสุด 5 ซม. นิลาสสีอ่อนหนาสูงสุด 10 ซม.) - เปลือกน้ำแข็งยืดหยุ่นบาง ๆ ที่โค้งงอได้ง่ายบนน้ำหรือบวมและก่อตัวเป็นชั้นหยักเมื่อถูกบีบอัด
• ขวดที่เกิดขึ้นในน้ำกลั่นน้ำทะเลในทะเลสงบ (ส่วนใหญ่อยู่ในอ่าวใกล้ปากแม่น้ำ) - เปลือกน้ำแข็งมันวาวเปราะบางที่แตกง่ายภายใต้อิทธิพลของคลื่นและลม
• น้ำแข็งแพนเค้กเกิดขึ้นระหว่างคลื่นอ่อน ๆ จากไขมันน้ำแข็ง หิมะ หรือโคลน หรือเป็นผลมาจากการแตกอันเป็นผลมาจากคลื่นของขวด นิลาส หรือที่เรียกว่าน้ำแข็งเล็ก เป็นแผ่นน้ำแข็งทรงกลมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 30 ซม. ถึง 3 ม. และหนา 10-15 ซม. โดยมีขอบที่ยกขึ้นเนื่องจากการเสียดสีและการกระแทกของน้ำแข็ง

ขั้นตอนต่อไปของการพัฒนาการก่อตัวของน้ำแข็งคือ ไอซ์หนุ่มซึ่งแบ่งออกเป็นน้ำแข็งสีเทา (หนา 10-15 ซม.) และน้ำแข็งสีเทาขาว (หนา 15-30 ซม.)

น้ำแข็งทะเลที่พัฒนามาจากน้ำแข็งอายุน้อยและมีอายุไม่เกินหนึ่งฤดูหนาวเรียกว่า น้ำแข็งปีแรก- น้ำแข็งปีแรกนี้สามารถ:

• น้ำแข็งปีแรกบาง - น้ำแข็งสีขาวหนา 30-70 ซม.
• ความหนาเฉลี่ย - 70-120 ซม.
• น้ำแข็งปีแรกหนา - หนามากกว่า 120 ซม.

หากน้ำแข็งในทะเลถูกละลายเป็นเวลาอย่างน้อยหนึ่งปี จะจัดเป็น น้ำแข็งเก่า- น้ำแข็งเก่าแบ่งออกเป็น:

• น้ำแข็งในปีแรกที่เหลือ - น้ำแข็งที่ไม่ละลายในฤดูร้อนและอยู่ในขั้นเยือกแข็งอีกครั้ง
• อายุสองปี - กินเวลานานกว่าหนึ่งปี (ความหนาถึง 2 เมตร)
• น้ำแข็งอายุหลายปีหนา 3 ม. ขึ้นไปซึ่งคงอยู่จากการละลายเป็นเวลาอย่างน้อยสองปี พื้นผิวของน้ำแข็งดังกล่าวถูกปกคลุมไปด้วยสิ่งผิดปกติมากมายและเนินดินที่เกิดจากการละลายซ้ำแล้วซ้ำเล่า พื้นผิวด้านล่างของน้ำแข็งยืนต้นนั้นมีรูปร่างไม่เรียบและแตกต่างกันมาก

การวิจัยน้ำแข็งทะเลที่ขั้วโลกเหนือ

ความหนาของน้ำแข็งยืนต้นในมหาสมุทรอาร์กติกสูงถึง 4 เมตรในบางพื้นที่

น่านน้ำแอนตาร์กติกส่วนใหญ่ประกอบด้วยน้ำแข็งในปีแรกหนาไม่เกิน 1.5 เมตร ซึ่งจะหายไปในฤดูร้อน

คุณลักษณะของการนำทางในสภาพน้ำแข็งขึ้นอยู่กับพื้นที่เดินเรือและระบอบการปกครองของน้ำแข็งโดยธรรมชาติ ซึ่งจะขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ: ตำแหน่งทางภูมิศาสตร์ของพื้นที่ ลักษณะของกระแสน้ำ ความเค็มและอุณหภูมิของน้ำ ลม ปรากฏการณ์น้ำขึ้นน้ำลง การมีแม่น้ำไหลลงสู่ทะเลในบริเวณนี้

ข้อมูลเกี่ยวกับระบอบการปกครองของน้ำแข็งมีให้ไว้ในร่างเส้นทางการเดินเรืออุทกอุตุนิยมวิทยา ซึ่งประกอบด้วยลักษณะของระบอบอุตุนิยมวิทยา อุทกวิทยา และน้ำแข็ง

เอกสารประกอบสำหรับเรียงความดังกล่าว ได้แก่ แผนที่ข้อมูลทางกายภาพ แผนที่น้ำแข็ง และแผนที่อุตุนิยมวิทยา และภาคผนวกพิเศษเกี่ยวกับทิศทางการนำทาง

การมีคู่มือที่ระบุตลอดจนข้อมูลจากหน่วยลาดตระเวนน้ำแข็ง สถานีอุตุนิยมวิทยา การลาดตระเวนทางอากาศ และแหล่งข้อมูลอื่น ๆ ในกรณีส่วนใหญ่ นักเดินเรือสามารถรับแนวคิดที่ค่อนข้างแม่นยำเกี่ยวกับการกระจายตัวของน้ำแข็งและลักษณะการนำทางของ เส้นทางที่กำลังจะมาถึง แนะนำให้ลงจุดข้อมูลเกี่ยวกับการกระจายของน้ำแข็งซึ่งระบุขอบและพันธุ์บนแผนที่เปล่าหรือบนกระดาษลอกลายที่นำมาจากแผนภูมิการนำทาง

เรือตัดน้ำแข็งแบบอสมมาตร

ในระหว่างการเดินทางของเรือ มีบทบาทสำคัญในการรับข้อมูลเพิ่มเติมและการแก้ไขจากสถานีวิทยุที่ให้บริการพิเศษตลอดจนจากเรือตัดน้ำแข็งและเรือแต่ละลำที่ตั้งอยู่ในพื้นที่เดียวกัน นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องมีข้อมูลเกี่ยวกับสภาพอากาศในช่วงเปลี่ยนผ่านและการพยากรณ์น้ำแข็ง

เพื่อประเมินข้อมูลที่ได้รับเกี่ยวกับน้ำแข็งอย่างถูกต้อง จำเป็นต้องทราบการจำแนกประเภทของน้ำแข็ง และหากเป็นไปได้ ลักษณะการนำทางที่กำหนดระดับความสามารถในการผ่านของน้ำแข็ง

การเดินเรือในน้ำแข็งทำให้ลูกเรือ นักเดินเรือ และกะลาสีเรือมีความต้องการเพิ่มมากขึ้น การบังคับเรือในน้ำแข็งทำให้เกิดข้อเรียกร้องเฉพาะบางประการแก่กะลาสีเรือที่หางเสือ นอกเหนือจากการปฏิบัติตามคำสั่งของเจ้าหน้าที่เฝ้าระวังแล้ว ผู้ถือหางเสือเรือยังต้องสามารถนำทางได้อย่างอิสระเมื่อเคลื่อนที่อยู่ท่ามกลางน้ำแข็ง

การจำแนกประเภทน้ำแข็ง

น้ำแข็งที่ลอยอยู่ในทะเลไม่ได้เชื่อมต่อกับชายฝั่งหรือก้นทะเล และเคลื่อนที่อย่างต่อเนื่อง (ล่องลอย) ภายใต้อิทธิพลของลมและกระแสน้ำ น้ำแข็งลอยน้ำเป็นน้ำแข็งประเภทหลักในทะเลและมหาสมุทร น้ำแข็งที่ลอยอยู่ในทะเลนั้นก่อตัวขึ้นอย่างอิสระหรือเป็นผลมาจากการแตกตัวของน้ำแข็งเร็ว (น้ำแข็งชายฝั่ง)

น้ำแข็งที่ลอยอยู่นั้นแตกต่างกันไปตามรูปร่าง ขนาด อายุ ความเข้มข้น และลักษณะอื่นๆ

ตามอายุมีความโดดเด่น:

• การก่อตัวของน้ำแข็งเริ่มต้น (เข็มน้ำแข็ง, น้ำมันหมูน้ำแข็ง, เกล็ดหิมะ, โคลน, น้ำแข็งแพนเค้ก, ขวด, นิลาสสีเข้ม);
• น้ำแข็งอ่อน (นิลาสเบา, น้ำแข็งสีเทา) หนา 5 - 15 ซม.
• น้ำแข็งฤดูหนาว (สีเทา-ขาว, น้ำแข็งสีขาว) หนา 15 - 200 ซม.

น้ำแข็งแบ่งออกเป็น:

• ไม่เคลื่อนไหว (ธนาคารน้ำแข็ง, น้ำแข็งเร็ว, ไรเซอร์, สตามูคา);
• ล่องลอยหรือลอยน้ำ (ทุ่งน้ำแข็งขนาดใหญ่และเล็กที่กว้างขวาง น้ำแข็งหยาบและเล็กแตก น้ำแข็งชิ้น ข้าวต้มน้ำแข็ง)

ขึ้นอยู่กับโครงสร้างของน้ำแข็งและสถานะของพื้นผิวพวกมันมีความโดดเด่น:

• น้ำแข็งเรียบ
• ชั้น;
• ฮัมมอคกี้;
• ไม่มีหิมะ;
• น้ำแข็งที่เต็มไปด้วยหิมะและเปลือกน้ำฅาล

น้ำแข็งลอยน้ำแบ่งออกเป็นประเภทต่างๆ ตามขนาด ดังนี้

• ทุ่งน้ำแข็งขนาดใหญ่ประกอบด้วยน้ำแข็งลอยขนาดมากกว่า 10 กม.
• ทุ่งน้ำแข็งประกอบด้วยแผ่นน้ำแข็งที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2 - 10 กม.
• ทุ่งน้ำแข็งขนาดเล็ก - 0.5 - 2.0 กม.
• เศษของทุ่งนา - เส้นผ่านศูนย์กลาง 100 - 500 ม.
• น้ำแข็งหยาบ - น้ำแข็งลอยที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 20 - 100 ม.
• น้ำแข็งแตกขนาดเล็ก - น้ำแข็งลอยเส้นผ่านศูนย์กลาง 2 - 20 ม.
• น้ำแข็งขูด - น้ำแข็งแตกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่า 2 เมตร
• nesyak - ฮัมมอคขนาดใหญ่หรือกลุ่มฮัมม็อกที่แข็งตัวรวมกันและเป็นตัวแทนของน้ำแข็งแยกจากกันสูงถึง 5 เมตร
• เนสยัคขนาดใหญ่ - ก้อนน้ำแข็งขนาดกลางที่มีฮัมโมคอย่างหนักซึ่งสูงขึ้นจากน้ำ 5 เมตร
• nesyak ขนาดเล็ก - น้ำแข็งชิ้นเล็ก ๆ ที่มีโทนสีเขียวแทบจะลอยขึ้นเหนือน้ำ
• โจ๊กน้ำแข็ง - การสะสมของน้ำแข็งประกอบด้วยชิ้นส่วนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางไม่เกิน 2 เมตร
• ภูเขาน้ำแข็ง - ก้อนน้ำแข็งเสาหินที่แตกออกจากธารน้ำแข็งซึ่งยื่นออกมาสูงกว่าระดับน้ำทะเลมากกว่า 5 เมตรและลอยอยู่ (หรือเกยตื้น) ตามรูปร่างของมัน ภูเขาน้ำแข็งแบ่งออกเป็นรูปโต๊ะ รูปโดม เอียง ปลายแหลม โค้งมนหรือเสี้ยม
• ropak - น้ำแข็งแยกตั้งฉากในแนวตั้งหรือเฉียง และล้อมรอบด้วยน้ำแข็งที่ค่อนข้างเรียบ

คำศัพท์เฉพาะทาง

ขีดจำกัดขอบเขตน้ำแข็งโดยเฉลี่ยคือตำแหน่งเฉลี่ยของขอบน้ำแข็งสำหรับเดือนหรือฤดูกาลที่กำหนด ซึ่งได้มาจากการสังเกตในระยะยาว

น้ำแข็งหายาก- น้ำแข็งลอยน้ำประเภทต่างๆ ส่วนใหญ่จะแตกกระจายเท่าๆ กัน และครอบคลุมพื้นที่ผิวน้ำทะเลที่มองเห็นได้ถึง 30% (ความเข้มข้น 1 - 3 จุด)

น้ำแข็งบาง- น้ำแข็งลอยหักประเภทต่าง ๆ ครอบครองมากกว่าครึ่งหนึ่งของพื้นผิวที่มองเห็นได้ (ความเข้มข้น 4 - 6 คะแนน) การทำให้ผอมบางของน้ำแข็งเกิดจากสาเหตุสองประการ:

• กระแสน้ำขึ้นน้ำลง บีบอัดและทำให้น้ำแข็งบางลงเป็นระยะ และ
• น้ำแข็งละลาย.

น้ำแข็งแข็ง- การสะสมของน้ำแข็งลอยปกคลุมประมาณ 80% ของพื้นผิวที่มองเห็น (ความเข้มข้น 7 - 9 จุด)

น้ำแข็งแข็ง- มวลต่อเนื่องกันครอบคลุมพื้นที่ที่มองเห็นได้ทั้งหมดของทะเล (แรงกัน 10 คะแนน)

เรือตัดน้ำแข็งพลังงานนิวเคลียร์ รัสเซีย เคลื่อนตัวอยู่ในน้ำแข็ง

น้ำแข็งอาจมีน้ำหนักเบา หนัก หรือมีรูปร่างผิดปกติ

น้ำแข็งเบาที่มีความหนาสูงสุด 60 ซม. สามารถเอาชนะได้อย่างง่ายดายด้วยเรือตัดน้ำแข็งและภายใต้เงื่อนไขที่เอื้ออำนวย - โดยเรือที่มีการเสริมกำลังตัวถัง

น้ำแข็งหนักหนามากกว่า 60 ซม. และมีฮัมม็อกอายุมากกว่าหนึ่งปีนั้นยากที่จะเอาชนะได้ด้วยเรือตัดน้ำแข็งที่ทรงพลังเท่านั้น

น้ำแข็งพิการซึ่งมีความลึกถึง 20 เมตร น้ำแข็งนี้มีความฮัมโมคกี้และไม่สามารถผ่านได้แม้กระทั่งเรือตัดน้ำแข็งที่ทรงพลังที่สุด

ฮัมมอคกิ้ง- ประเภทของการก่อตัวของสิ่งกีดขวางน้ำแข็งเมื่อเกิดข้อผิดพลาด การชน และการอัดตัวของน้ำแข็งทำให้เกิดฮัมม็อก

ฮัมมอค- กองน้ำแข็งลอยซึ่งมักจะแข็งตัว สามารถอยู่ในรูปแบบและกลุ่มที่แยกจากกัน มักอยู่ในสันเขา

ฮัมม็อกอาจเป็นแบบชายฝั่งหรือนอกชายฝั่งก็ได้ ขึ้นอยู่กับตำแหน่งที่ตั้ง พวกมันถูกสร้างขึ้นจากการแตก บด และเคลื่อนตัวของน้ำแข็ง

ในโคลนเรือเคลื่อนที่ได้ง่าย แต่หิมะที่ปกคลุมอย่างหนาแน่นทำให้การเคลื่อนไหวยากเนื่องจากไม่ได้ทิ่มก้าน แต่เพียงบีบอัดเท่านั้น น้ำแข็งหรือเปลือกบาง ๆ เรือแล่นผ่านไปได้ยาก

การบีบอัดน้ำแข็ง- การบดอัดภายใต้อิทธิพลของลมและกระแสน้ำ การกดตัวของน้ำแข็งยังเกิดขึ้นได้ในระหว่างการเปลี่ยนแปลงของกระแสน้ำขึ้นน้ำลง โดยไม่คำนึงถึงลม ลมสามารถเสริมกำลังหรืออ่อนกำลังลง ชะลอหรือเร่งการบีบตัวของกระแสน้ำเท่านั้น ปรากฏการณ์นี้ถือเป็นปัญหาที่ใหญ่ที่สุดในการว่ายน้ำ

ความเข้มข้นของน้ำแข็งลอยน้ำถูกกำหนดในระดับสิบจุด:

ระดับความเข้มข้นของน้ำแข็งลอย
คะแนน	ขนาดพื้นที่	ลักษณะเฉพาะ
0	ไม่มีน้ำแข็ง	น้ำบริสุทธิ์
1	พื้นที่ที่ถูกครอบครองโดยน้ำแข็งลอยนั้นน้อยกว่าพื้นที่ช่องว่างของน้ำระหว่างพวกเขาถึง 9 เท่า	น้ำแข็งหายาก
2	พื้นที่ที่ถูกครอบครองโดยน้ำแข็งลอยนั้นน้อยกว่าพื้นที่ช่องว่างน้ำระหว่างพวกเขาถึง 4 เท่า	น้ำแข็งหายาก
3	พื้นที่ที่ถูกครอบครองโดยน้ำแข็งลอยนั้นน้อยกว่าพื้นที่ช่องว่างน้ำระหว่างพวกเขา 2 - 2.5 เท่า	น้ำแข็งหายาก
4	พื้นที่ที่ถูกครอบครองโดยน้ำแข็งลอยนั้นน้อยกว่าพื้นที่ช่องว่างน้ำระหว่างพวกเขาถึง 1.5 เท่า	น้ำแข็งบาง
5	พื้นที่ที่ถูกครอบครองโดยน้ำแข็งลอยนั้นเท่ากับพื้นที่ของช่องว่างน้ำระหว่างพวกเขา	น้ำแข็งบาง
6	พื้นที่ที่ถูกครอบครองโดยน้ำแข็งลอยนั้นใหญ่กว่าพื้นที่ช่องว่างน้ำระหว่างพวกเขาถึง 1.5 เท่า	น้ำแข็งบาง
7	พื้นที่ที่ถูกครอบครองโดยน้ำแข็งลอยนั้นใหญ่กว่าพื้นที่ช่องว่างน้ำระหว่างพวกเขา 2 - 2.5 เท่า	น้ำแข็งแข็ง
8	พื้นที่ที่ถูกครอบครองโดยน้ำแข็งลอยนั้นใหญ่กว่าพื้นที่ช่องว่างน้ำระหว่างพวกเขาถึง 4 เท่า	น้ำแข็งแข็ง
9	พื้นที่ที่ถูกครอบครองโดยน้ำแข็งลอยนั้นใหญ่กว่าพื้นที่ช่องว่างน้ำระหว่างพวกเขาถึง 9 เท่า	น้ำแข็งขนาดกะทัดรัดมาก
10	น้ำแข็งลอยปกคลุมพื้นผิวทะเลที่มองเห็นได้อย่างสมบูรณ์	น้ำแข็งแข็ง

สัญญาณของการเข้าใกล้น้ำแข็ง

เพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยในการเดินเรือ การตรวจจับการเข้าใกล้ของน้ำแข็งล่วงหน้าเป็นสิ่งสำคัญมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในทัศนวิสัยที่ไม่ดีหรือมีหมอก เพื่อลดความเร็วในทันที เพิ่มความแข็งแกร่งในการเฝ้าระวัง และตรวจสอบตำแหน่งของเรือ สัญญาณของน้ำแข็งที่กำลังเข้าใกล้คือ:

• “ภาพสะท้อนน้ำแข็ง” หรือ “ท้องฟ้าน้ำแข็ง” เป็นลักษณะภาพสะท้อนสีขาวบนเมฆเหนือก้อนน้ำแข็งแต่ละก้อน การสะท้อนจะชัดเจนเป็นพิเศษเมื่ออากาศโปร่งใสดี เมื่อน้ำแข็งปกคลุมไปด้วยหิมะ
• “ ท้องฟ้าน้ำ” - จุดมืดบนเมฆต่ำเหนือบริเวณน้ำใสที่อยู่ท่ามกลางน้ำแข็ง จุดดำบนเมฆบางครั้งอาจเป็นภาพสะท้อนของน้ำแข็งสกปรก ภายใต้ท้องฟ้าที่ไม่มีเมฆ บางครั้งน้ำใสหรือน้ำแข็งสามารถตรวจพบได้ด้วยการหักเหของแสง
• อุณหภูมิน้ำทะเลที่ลดลง บางครั้งก็แหลมคม ซึ่งบ่งบอกถึงการเข้าใกล้น้ำแข็งเกือบสุดขั้ว
• อุณหภูมิอากาศลดลงที่สังเกตได้เมื่อเข้าใกล้ทุ่งน้ำแข็งอันกว้างใหญ่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีลมจากน้ำแข็ง
• การเปลี่ยนแปลงลักษณะของคลื่น คลื่นสั้นบางครั้งดันเมื่อเข้าใกล้น้ำแข็งจากด้านรับลมและอ่อนลงเมื่อเข้าใกล้จากใต้ลม
• การปรากฏตัวของน้ำแข็งชิ้นเล็ก ๆ และ "โจ๊กน้ำแข็ง";
• การปรากฏตัวของหมอกเหนือขอบฟ้า
• ได้ยินเสียงเสียงแตกและเสียงกรอบแกรบเมื่อเข้าใกล้น้ำแข็งฮัมมอคกี้
• เสียงสะท้อนจากนกหวีดหรือเสียงปืน สะท้อนจากมวลน้ำแข็งที่มีฮัมมอคกี้สูง และจากภูเขาน้ำแข็งขนาดใหญ่
• การปรากฏตัวของวอลรัส แมวน้ำ และฝูงนก

แผนที่น้ำแข็ง

แผนที่น้ำแข็งให้แนวคิดทั่วไปเกี่ยวกับการกระจายตัวของน้ำแข็งในพื้นที่นำทาง ข้อมูลเกี่ยวกับสถานะของน้ำแข็งได้มาจากดาวเทียมโลกเทียม เครื่องบินและเฮลิคอปเตอร์ลาดตระเวนน้ำแข็ง การสังเกตการณ์เรือ จุดสังเกตการณ์ชายฝั่ง และสถานีลอยน้ำแข็งอัตโนมัติ ด้วยการใช้ข้อมูลทั้งหมดนี้ หน่วยงานชายฝั่งจะจัดเตรียมแผนภูมิน้ำแข็งที่ส่งไปยังเรือ

การตัดสินใจเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของเรือในน้ำแข็งนั้นขึ้นอยู่กับการวิเคราะห์แผนที่น้ำแข็งซึ่งลักษณะของน้ำแข็งปกคลุมจะแสดงในรูปแบบของสัญลักษณ์ สัญลักษณ์หลักในระบบสัญลักษณ์นี้คือวงรี ซึ่งระบุลักษณะการนำทางหลักของน้ำแข็ง (รูปที่ 1) โดยที่ตัวอักษร C ระบุความเข้มข้นของน้ำแข็งทั้งหมดเป็นหน่วยจุด

ข้าว. 1 สัญลักษณ์น้ำแข็งทะเลวงรี

• แคลิฟอร์เนีย, ซีบี, ซีเอส— ความเข้มข้นของน้ำแข็งที่หนาที่สุด (Ca) หนาน้อยกว่า (Cb) และหนาที่สุดเป็นอันดับสาม (Cc) คะแนน
• สา, Sb, Sc— อายุของน้ำแข็ง ซึ่งมีความเข้มข้นตามลำดับ Ca, Cb, Cc;
• ฟ้า,Fb,Fc- รูปแบบน้ำแข็งที่โดดเด่นซึ่งอายุตามลำดับคือ Sa, Sb, Sc

สัญลักษณ์ตัวเลขพื้นฐานต่อไปนี้ใช้สำหรับยุคน้ำแข็ง:

• 1 - น้ำแข็งประเภทเริ่มต้น
• 2 - นิลาสหนาสูงสุด 10 ซม.
• 3 – น้ำแข็งอ่อน หนา 10 – 30 ซม.
• 4 – น้ำแข็งอ่อนหนา 10–15 ซม.
• 5 - น้ำแข็งอ่อนหนา 15 - 30 ซม.
• 6 - น้ำแข็งปีแรกหนา 30-250 ซม.
• 7 - น้ำแข็งเก่าหนามากกว่า 250 ซม.
• Δ—น้ำแข็งภาคพื้นทวีป;
• X-ไม่ทราบอายุ

สัญลักษณ์ดิจิทัลต่อไปนี้ใช้เพื่อระบุรูปร่างของการก่อตัวของน้ำแข็ง:

• 1 - น้ำแข็งขูดหรือโจ๊กน้ำแข็ง
• 2 - น้ำแข็งบด;
• 3 — น้ำแข็งหยาบ;
• 4 — เศษทุ่งน้ำแข็ง;
• 5 - ทุ่งน้ำแข็งขนาดใหญ่
• 6 - ทุ่งน้ำแข็งที่กว้างขวาง;
• 7 - ทุ่งน้ำแข็งขนาดยักษ์;
• 8 - น้ำแข็งเร็ว;
• 9 - ภูเขาน้ำแข็ง;
• ไม่ทราบรูปร่าง X

ตัวอย่างการใช้สัญลักษณ์น้ำแข็งทะเลวงรีที่แสดงในรูปที่. 1 หมายความว่าบริเวณนี้มีน้ำแข็งมีความเข้มข้นรวม 6 จุด ในจำนวนนี้ 2 จุดเป็นเศษทุ่งน้ำแข็งเก่า 1 จุดเป็นน้ำแข็งเล็กหักขนาดใหญ่ 3 จุดเป็นนิลาส ซึ่งไม่ทราบรูปร่าง

นอกจากสัญลักษณ์หลัก - วงรีแล้ว ยังมีการใช้สัญลักษณ์อื่นๆ บนแผนที่น้ำแข็ง เพื่อเสริมและระบุภาพรวมของการกระจายตัวของน้ำแข็ง:

สัญลักษณ์น้ำแข็งเพิ่มเติม
	ความถ่อมตัวของน้ำแข็งเป็นคะแนน;
	การทำลายน้ำแข็งเป็นคะแนน
	น้ำแข็งปกคลุมไปด้วยหิมะ (C – พื้นที่น้ำแข็งปกคลุมไปด้วยหิมะในหนึ่งในสิบของพื้นที่ทั้งหมด; S – หิมะปกคลุมในจุด ← ทิศทางของ sastrugi);
	การบีบอัดน้ำแข็งเป็นจุด
	เส้นทางที่แนะนำ

บนแผนที่น้ำแข็ง แต่ละโซนน้ำแข็งที่มีลักษณะใกล้เคียงกันโดยประมาณจะถูกแยกความแตกต่างตามแนวขอบด้วยไอโซไลน์ (รูปที่ 2) เพื่อความชัดเจนอาจแรเงาบริเวณต่างๆ

ข้าว. 2 แผนที่น้ำแข็ง

ตำนาน
การระบายสีแผนที่ภาพรวมตามอายุ (ระยะการพัฒนา) ของน้ำแข็ง: ใช้ระหว่าง การก่อตัว การก่อตัว และการทำลายน้ำแข็งบางส่วน “การระบายสีฤดูหนาวตามอายุ”
ลักษณะอายุของน้ำแข็ง:
การระบายสีแบบมีเงื่อนไขตามสี:		การใช้สัญลักษณ์กราฟิก:
* * *	น้ำแข็งชนิดเริ่มแรก
⊛	นิลาส, กระติกน้ำ (ความหนาสูงสุด 10 ซม.)
	น้ำแข็งสีเทา (10-15 ซม.)
	น้ำแข็งสีเทาขาว (15-30 ซม.)
	น้ำแข็งปีแรก (สีขาว) บาง (30-70 ซม.)
	น้ำแข็งปีแรกหนาปานกลาง (70-120 ซม.)
	น้ำแข็งปีแรกหนา (มากกว่า 120 ซม.)
	น้ำแข็งปีแรกที่เหลือ
	น้ำแข็งสองปี (สูงถึง 2.5 ม. ขึ้นไป)
	น้ำแข็งหลายปี (ประมาณ 3 เมตรขึ้นไป)
รูปแบบของน้ำแข็งลอยน้ำ:		ตำนาน อายุ:
	น้ำแข็งเกล็ด		นิลาส
	น้ำแข็งเกล็ด		สีเทา
	เศษซากจากทุ่งน้ำแข็ง		สีเทา-ขาว
	ทุ่งนาขนาดใหญ่		บาง
	ทุ่งน้ำแข็งอันกว้างใหญ่		เฉลี่ย
	ทุ่งน้ำแข็งขนาดยักษ์		หนา
	โจ๊กน้ำแข็ง		เก่า
	น้ำแข็งแพนเค้ก		น้ำแข็งเร็ว
ลักษณะอายุของน้ำแข็งคงที่ (น้ำแข็งเร็ว) เป็นซม.:		ลักษณะทั่วไปของน้ำแข็ง:
	นิลาสไอซ์ (5-10 ซม.)		องค์ประกอบอายุของน้ำแข็งที่ลอยอยู่
	น้ำแข็งอ่อน (10-30 ซม.)		ความอ่อนน้อมถ่อมตนของน้ำแข็ง (เป็นคะแนน)
	น้ำแข็งปีแรกบาง ๆ (30-70 ซม.)		ดัชนีการบีบอัด (จุด)
	น้ำแข็งปีแรกที่มีความหนาปานกลาง (70-120 ซม.)		ชั้นน้ำแข็ง
	น้ำแข็งปีแรกหนา (>120 ซม.)		น้ำแข็งสลาย

การระบายสีแผนที่ภาพรวมโดยการทำงานร่วมกัน: ใช้ในช่วงที่น้ำแข็งถูกทำลายและละลาย "ระบายสีฤดูร้อนด้วยความสามัคคี"
ความเข้มข้นของน้ำแข็ง:		รูปแบบของน้ำแข็งลอยน้ำ:
	แข็ง, แข็งแช่แข็ง. และยอดเยี่ยมมาก ดริฟท์ น้ำแข็ง (9-10/10)		น้ำแข็งเกล็ด
	น้ำแข็งแข็ง (7-8/10)		น้ำแข็งเกล็ด
	น้ำแข็งที่ปล่อยออกมา (4-6/10)		เศษซากจากทุ่งน้ำแข็ง
	น้ำแข็งหายาก (1-3/10)		ทุ่งนาขนาดใหญ่
	น้ำแข็งแต่ละก้อน (<1/10)		ทุ่งน้ำแข็งอันกว้างใหญ่
	น้ำบริสุทธิ์		ทุ่งน้ำแข็งขนาดยักษ์
	น้ำภูเขาน้ำแข็ง		โจ๊กน้ำแข็ง
			น้ำแข็งแพนเค้ก
ตำนาน
	หมดจด
	1-3
	4-6
	7-8
	9-10
	10
	น้ำแข็งเร็ว

วิธีการสมัยใหม่ในการส่งมอบและแสดงข้อมูลอุตุนิยมวิทยาบนเรือ

ในปี 2549 บนพื้นฐานของสถาบันอาร์กติกและแอนตาร์กติก (AARI) ระบบสำหรับการติดตามและพยากรณ์สถานะของบรรยากาศและอุทกสเฟียร์ถูกสร้างขึ้นเพื่อรองรับกิจกรรมทางทะเลในอาร์กติกและทะเลเยือกแข็งของสหพันธรัฐรัสเซีย

แหล่งที่มาหลักของข้อมูลเบื้องต้นคือ:

• ดาวเทียมโลกเทียม
• โครงข่ายภาคพื้นดินของสถานีขั้วโลกชายฝั่งและเกาะ
• ทุ่นลอยอัตโนมัติ
• ศูนย์ข้อมูลอุตุนิยมวิทยาในประเทศและต่างประเทศ

ปัญหาที่ต้องแก้ไข:

• การควบคุมน้ำแข็ง
• การวางแผนการดำเนินงานระยะยาว
• การเลือกเส้นทางเดินเรือที่เหมาะสมที่สุด

เป็นผลให้มีการพัฒนา "เทอร์มินัลน้ำแข็ง" ที่ช่วยให้สามารถแสดงข้อมูลต่อไปนี้บนหน้าจอคอมพิวเตอร์ของเรือในรูปแบบของชั้นทึบแสงและโปร่งใสรวมกับแผนที่นำทาง:

• ภาพพื้นผิวที่ได้จากดาวเทียม
• แผนภูมิน้ำแข็งที่เกิดขึ้นจริง
• พยากรณ์แผนที่น้ำแข็ง
• แผนที่สรุปและการพยากรณ์อากาศ
• คำแนะนำการนำทาง

ข้อมูลจะได้รับผ่านช่องทางการสื่อสารที่จัดทำโดย Inmarsat, Globalstar, Iridium หรือระบบอินเทอร์เน็ต ด้านล่างนี้เป็นตัวอย่างการใช้ “ขั้วน้ำแข็ง” บนเรือ (รูปที่ 3 – 6)

ข้าว. 3 แผนที่น้ำแข็ง ข้าว. 4 พยากรณ์น้ำแข็งในช่องแคบทาร์ทารี ข้าว. 5 เส้นทางแนะนำในช่องแคบทาร์ทารี ข้าว. 6 เส้นทางเรือเมื่อเดินทางในน้ำแข็ง

การอ่านที่แนะนำ:

น้ำแข็งทะเลจัดอยู่ในประเภท:

โดยกำเนิด

ตามรูปทรงและขนาด

ตามสภาพพื้นผิวน้ำแข็ง (แบน ฮัมมอคกี้)

ตามอายุ (ระยะของการพัฒนาและการทำลายล้าง)

โดยคุณสมบัติการนำทาง (การผ่านน้ำแข็งโดยเรือ)

ตามลักษณะไดนามิก (น้ำแข็งคงที่และลอยตัว)

โดยกำเนิด น้ำแข็งแบ่งออกเป็นน้ำแข็งทะเล แม่น้ำ และธารน้ำแข็ง

มารีนน้ำแข็งเกิดจากน้ำทะเลและมีสีเขียวหรือสีขาว (เมื่อมีฟองอากาศหรือหิมะ)

น้ำจืดน้ำแข็งมาจากแม่น้ำในฤดูใบไม้ผลิและฤดูร้อนและมีโทนสีเทาหรือสีน้ำตาลเนื่องจากมีสารแขวนลอยรวมอยู่ด้วย

กลาเซียร์น้ำแข็ง (ต้นกำเนิดจากทวีป) ก่อตัวขึ้นจากการที่ธารน้ำแข็งตกลงไปในทะเล - ภูเขาน้ำแข็ง, เกาะน้ำแข็งที่ลอยอยู่

ตามรูปลักษณ์และรูปร่าง น้ำแข็งแบ่งออกเป็น:

เข็มน้ำแข็งเกิดขึ้นบนผิวน้ำหรือในแนวน้ำ

น้ำมันหมูน้ำแข็ง– การสะสมของเข็มน้ำแข็งแช่แข็งในลักษณะจุดหรือชั้นบาง ๆ ของสีตะกั่วสีเทา

เกล็ดหิมะ– มวลเหนียวหนืดเกิดขึ้นระหว่างหิมะตกหนักบนน้ำเย็น

ตะกอน– การสะสมของก้อนน้ำแข็ง หิมะ และน้ำแข็งก้น

นิลาส– เปลือกน้ำแข็งยืดหยุ่นบางหนาถึง 10 ซม.

ขวด– น้ำแข็งใสบางหนาถึง 5 ซม. เกิดจากผลึกน้ำแข็งหรือไขมันในทะเลสงบ

น้ำแข็งแพนเค้ก– น้ำแข็ง มักมีรูปร่างเป็นทรงกลม มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 30 ซม. ถึง 3 ม. และมีความหนาสูงสุด 10 ซม.

ตามวัย น้ำแข็งเกิดขึ้น:

หนุ่มสาวน้ำแข็งมีความหนา 15-30 ซม. มีโทนสีเทาหรือเทาขาว

ประจำปีน้ำแข็ง - น้ำแข็งที่มีอยู่ไม่เกินหนึ่งฤดูหนาวโดยมีความหนา 30 ซม. ถึง 2 ม.

สองปี– น้ำแข็งที่มีความหนามากกว่า 2 เมตรเมื่อสิ้นสุดฤดูหนาวที่สอง

ยืนต้นน้ำแข็งแพ็ค คือ น้ำแข็งที่มีอยู่มานานกว่า 2 ปี หนามากกว่า 3 เมตร มีสีฟ้า

โดยคุณสมบัติการนำทาง ประเมินความสามารถในการซึมผ่านของน้ำแข็งในระดับ 10 จุด การติดต่อกันน้ำแข็ง. ความเข้มข้นของน้ำแข็ง (ความหนา) คืออัตราส่วนของพื้นที่น้ำแข็งลอยและช่องว่างของน้ำระหว่างพวกมันในพื้นที่ที่กำหนด การฝึกเดินเรือด้วยน้ำแข็งแสดงให้เห็นว่าการนำทางโดยอิสระของเรือเดินทะเลธรรมดานั้นเป็นไปได้เมื่อความเข้มข้นของน้ำแข็งที่ลอยอยู่ที่ 5-6 จุด

ตามลักษณะไดนามิก น้ำแข็งแบ่งออกเป็นแบบคงที่และแบบลอย

น้ำแข็งคงที่มีอยู่ในรูปแบบ น้ำแข็งเร็วนอกชายฝั่ง ความหนาของน้ำแข็งเร็วยืนต้นนอกชายฝั่งกรีนแลนด์มีความยาวมากกว่า 3 เมตรและนอกชายฝั่งแอนตาร์กติกามีความยาวหลายสิบหรือหลายร้อยเมตร ความหนาของน้ำแข็งเร็วหนึ่งปีในมหาสมุทรอาร์กติกอยู่ที่ประมาณ 2–3 ม. ความกว้างสูงสุด 500 กม. (ทะเล Laptev)

ลอยตัวน้ำแข็งเกิดขึ้นจากการแช่แข็งของน้ำแข็งที่ลอยอยู่หรือเป็นผลจากการแตกตัวของน้ำแข็งที่เร็ว

คำที่ใช้เรียกน้ำแข็งในทะเลชนิดใดๆ ที่ลอยอยู่ น้ำแข็งลอย

ขนาดของน้ำแข็งลอยนั้นแตกต่างกัน: เมื่อมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 500 ม. จะถูกเรียกว่า น้ำแข็งทุ่งนา,สำหรับขนาด 100…500ม. - เศษน้ำแข็งสาขามีขนาด 200...100ม - น้ำแข็งขนาดใหญ่, สำหรับขนาดน้อยกว่า 20ม. - , น้ำแข็งเกล็ด.

การเคลื่อนที่ของน้ำแข็งเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของลมหรือกระแสน้ำภายใต้อิทธิพลที่พวกมันเปลี่ยนความแน่น เมื่อลมพัดบนฝั่ง ความเข้มข้นของน้ำแข็งที่ลอยอยู่จะเพิ่มขึ้น เมื่อลมพัดจากฝั่ง น้ำแข็งจะบางลง เมื่อความเร็วของกระแสน้ำเพิ่มขึ้น น้ำแข็งจะบางลง และเมื่อความเร็วลดลง น้ำแข็งก็จะสะสม การสะสม (การบีบอัด) ของน้ำแข็งเกิดขึ้นระหว่างการเปลี่ยนแปลงของกระแสน้ำขึ้นน้ำลงและกินเวลา 1-2 ชั่วโมงหลังจากนั้นจะสังเกตได้ว่าน้ำแข็งบางลง เมื่อระดับน้ำสูงขึ้น น้ำแข็งจะบางลง และเมื่อมันลดลง น้ำแข็งจะแข็งตัว

กลาเซียร์น้ำแข็ง - ภูเขาน้ำแข็ง(ภูเขาน้ำแข็ง) ก่อตัวขึ้นในบริเวณมหาสมุทรอาร์กติกและนอกชายฝั่งแอนตาร์กติกา กระแสน้ำพัดพาพวกมันไปยังละติจูดปานกลางของทั้งสองซีกโลก ภูเขาน้ำแข็งบางครั้งอาจมีขนาดมหึมา ในปี พ.ศ. 2397 ในพื้นที่ 44°S 28°ตะวันตก พบภูเขาน้ำแข็งยาว 120 กม. สูง 90 ม. ภูเขาน้ำแข็งเพียงหนึ่งในสิบเท่านั้นที่เพิ่มขึ้นเหนือน้ำ

เมื่อพื้นผิวน้ำทะเลเย็นลงถึงจุดเยือกแข็ง จะมีดิสก์หรือแผ่นน้ำแข็งบริสุทธิ์จำนวนมากที่เรียกว่าโคลนปรากฏขึ้นที่ชั้นบนของน้ำ (หนาไม่กี่เซนติเมตร) . ความหนาของแผ่นน้ำแข็งเหล่านี้มีขนาดเล็กมาก โดยมีขนาดเฉลี่ยประมาณ 2.5 ซม. * 0.5 มม.และรูปร่างสามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างมาก - ตั้งแต่สี่เหลี่ยมจัตุรัส (หรือเกือบสี่เหลี่ยมจัตุรัส) ไปจนถึงรูปทรงหกเหลี่ยม แกนแสงของแผ่นดังกล่าวจะตั้งฉากกับระนาบของพื้นผิวเสมอ ผลึกน้ำแข็งที่เป็นธาตุเหล่านี้ลอยอยู่บนผิวน้ำ ก่อตัวเป็นสิ่งที่เรียกว่าจาระบีน้ำแข็ง ซึ่งทำให้พื้นผิวทะเลมีลักษณะค่อนข้างมัน ในน้ำนิ่ง แผ่นเปลือกโลกจะลอยในแนวนอนและ กับ- แกนมีทิศทางในแนวตั้ง ลมและคลื่นทำให้แผ่นเปลือกโลกชนกัน พลิกกลับ และเข้าตำแหน่งที่แตกต่างกัน ค่อยๆ กลายเป็นน้ำแข็ง พวกมันก่อตัวเป็นน้ำแข็งปกคลุมถาวร ซึ่งแต่ละผลึกจะถูกสุ่มวางตัว ในระยะแรกของการก่อตัว น้ำแข็งอายุน้อยมีความยืดหยุ่นอย่างน่าประหลาดใจ ภายใต้อิทธิพลของคลื่นที่มาจากทะเลเปิดหรือเกิดจากเรือที่กำลังเคลื่อนที่ มันจะโค้งงอโดยไม่แตกหัก และความกว้างของการสั่นสะเทือนของพื้นผิวน้ำแข็งสามารถเข้าถึงได้หลายเซนติเมตร

ต่อจากนั้นหากอุณหภูมิไม่เพิ่มขึ้น แต่ละแผ่นจะมีบทบาทเป็นผลึกเมล็ด กลไกของกระบวนการนี้ยังไม่ได้รับการศึกษาอย่างครบถ้วน ดังที่เห็นได้จากรูป 4 น้ำแข็งประกอบด้วยผลึกเดี่ยวๆ ซึ่งแต่ละผลึกมีคุณสมบัติเฉพาะตัวของตัวเอง เช่น ระดับการส่งผ่านของแสงโพลาไรซ์ (เหมือนกันสำหรับคริสตัลที่ให้มาทั้งหมด “แต่แตกต่างจากคริสตัลอื่นๆ) ในบางกรณี เซลล์โครงสร้างของน้ำแข็งเรียกว่าเกรนแทนที่จะเป็นผลึกที่แยกจากกัน เนื่องจากมีความชัดเจนว่ามีโครงสร้างย่อยที่ซับซ้อนและประกอบด้วยแผ่นเปลือกโลกหลายแผ่นขนานกัน ความสัมพันธ์ระหว่างโครงสร้างพื้นฐานนี้กับตะกอนหลักที่กล่าวถึงข้างต้นค่อนข้างชัดเจน ไม่ต้องสงสัยเลยว่าเมล็ดข้าวบางส่วนถูกสร้างขึ้นจากแผ่นตะกอนแช่แข็ง ซึ่งจากนั้นจะถูกเก็บรักษาไว้เป็นชั้นคริสตัลที่แยกจากกัน อย่างไรก็ตาม เห็นได้ชัดว่ามีกระบวนการอื่น เนื่องจากในบางกรณีคริสตัลเริ่มเติบโตบนพื้นผิวด้านล่างของแผ่นน้ำแข็งที่ค่อนข้างหนา และพวกมันก็มีโครงสร้างคล้ายแผ่นด้วย ไม่ว่ากลไกของการก่อตัวของผลึกจะเป็นเช่นไรก็ตาม พวกมันทั้งหมด - ทั้งในน้ำแข็งในทะเลและในน้ำจืด - ประกอบด้วยแผ่นเปลือกโลกจำนวนมากซึ่งขนานกันทุกประการ แกนแสงของคริสตัลตั้งฉากกับแผ่นเหล่านี้

ผลลัพธ์ที่น่าสนใจได้จากการศึกษาการกระจายตัวของผลึกตามการวางแนวของแกนแสง ขึ้นอยู่กับความลึกของการเกิดผลึกในความหนาของน้ำแข็ง การวางแนวสามารถอธิบายได้ด้วยสองมุม - ขั้วซึ่งเป็นมุมระหว่าง แกน Cทั้งแนวตั้งและแนวนอนเช่น มุมที่วัดจากทิศทางใดทิศทางหนึ่ง เช่น จากเส้นเหนือ-ใต้ ขนาดของมุมอะซิมัททัลมักจะไม่เป็นไปตามกฎใดๆ ข้อยกเว้นที่หาได้ยากสำหรับกฎนี้อาจเกิดจากปรากฏการณ์น้ำขึ้นน้ำลงที่ผิดปกติ มุมเชิงขั้วแสดงรูปแบบบางอย่าง ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น การวางแนวของผลึกใกล้กับพื้นผิวน้ำแข็งค่อนข้างจะแปรผัน เนื่องจากขึ้นอยู่กับอิทธิพลของลมระหว่างการก่อตัวของน้ำแข็ง แต่เมื่อคุณลึกเข้าไปในน้ำแข็ง มุมขั้วโลกจะเพิ่มขึ้น และที่ความลึกประมาณ 20 ซมแกนแสงของคริสตัลเกือบทั้งหมดจะวางในแนวนอน การศึกษาในห้องปฏิบัติการเกี่ยวกับการแช่แข็งของน้ำกลั่น (Perey และ Pounder, 1958) โดยมีเงื่อนไขว่าต้องทำให้เย็นลงจากทิศทางเดียวและน้ำอยู่ในสภาวะสงบ ให้ผลลัพธ์ดังแสดงในตาราง ส่วนแนวนอนถูกนำมาจากพื้นผิวน้ำแข็งและจากความลึก 5 และ 13 ซม.ตรวจสอบแต่ละส่วนโดยใช้โพลาริสโคปสากล ในเวลาเดียวกัน อัตราส่วนของพื้นที่ (เป็นเปอร์เซ็นต์) ที่ถูกครอบครองโดยคริสตัลซึ่งมีการกำหนดทิศทางของแกนลำแสงเท่ากันภายในช่วง 10 องศา

การวางแนวของผลึกในแผ่นน้ำแข็ง (Pounder, 1967)

สถานการณ์ที่คล้ายกันนี้พบได้ในน้ำแข็งทะเลธรรมชาติที่มีอายุถึง "อายุ" ที่แน่นอน ข้อยกเว้นเกิดขึ้นในกรณีที่ในระหว่างการเติบโตของน้ำแข็งปกคลุม มีการเคลื่อนไหวเกิดขึ้นจนทำให้เกิดการอัดตัวและการแตกหักของน้ำแข็ง ดังนั้นน้ำแข็งทะเลจำนวนมากที่มีอยู่เป็นเวลาหนึ่งปีหรือมากกว่านั้นจึงประกอบด้วยคริสตัล แกนแสงซึ่งหันไปในแนวนอนและวางตัวอย่างวุ่นวายในราบ ความยาว (ความสูงแนวตั้ง) ของผลึกดังกล่าวถึง 1 มและอื่น ๆ โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 1 ถึง 5 ซม.สาเหตุของความโดดเด่นของผลึกที่มีแกนแสงแนวนอนในน้ำแข็งช่วยให้เข้าใจรูปที่ 4. เนื่องจากผลึกน้ำแข็งมีแกนสมมาตรหลักแกนเดียว จึงสามารถเติบโตได้ในสองทิศทางหลัก โมเลกุลน้ำแข็งเกาะติดกับโครงตาข่ายคริสตัลทั้งในระนาบ (ของคริสตัล) ในแนวตั้งฉากกับ แกน Cและเรียกว่าระนาบฐาน , หรือไปในทิศทางของแกน c ซึ่งจะส่งผลให้พื้นที่ของระนาบฐานเพิ่มขึ้น ตามกฎของอุณหพลศาสตร์ เราสามารถสรุปได้ว่าการเติบโตของผลึกประเภทแรกควรมีความเข้มข้นมากกว่าประเภทที่สอง ซึ่งได้รับการยืนยันจากการทดลอง

ข้าว. 5 ความเด่นของการเติบโตของคริสตัลด้วยแกนแสงเอียง ทำให้เกิดการค่อยๆ หายไปของคริสตัลที่มีแนวตั้ง กับ-แกน. (พาวน์เดอร์, 2510)

อินเตอร์เฟซน้ำแข็ง -น้ำ

การศึกษาใต้พื้นผิวของน้ำแข็งในทะเลที่กำลังเติบโตช่วยให้เข้าใจว่าน้ำกลายเป็นน้ำแข็งได้อย่างไร ส่วนล่าง 1-2 ซม ชั้นน้ำแข็งประกอบด้วยแผ่นน้ำแข็งบริสุทธิ์ (สด) โดยมีชั้นน้ำเกลืออยู่ระหว่างแผ่นเหล่านั้น แผ่นที่ประกอบขึ้นเป็นส่วนหนึ่งของคริสตัลที่แยกจากกันจะขนานกันและมักจะอยู่ในแนวตั้ง นี่คือชั้นโครงกระดูก (หรือเฟรม) ที่เรียกว่า ความแข็งแรงทางกลของชั้นนี้มักจะต่ำมาก เมื่อแช่แข็งมากขึ้น แผ่นเปลือกโลกจะหนาขึ้นบ้าง สะพานน้ำแข็งจะปรากฏขึ้นระหว่างแผ่นเหล่านั้น และน้ำแข็งแข็งจะค่อยๆ ก่อตัวขึ้น โดยมีน้ำเกลือบรรจุอยู่ในรูปของหยดหรือเซลล์ระหว่างแผ่นเปลือกโลก การลดลงของอุณหภูมิน้ำแข็งทำให้ขนาดของเซลล์ที่เต็มไปด้วยน้ำเกลือลดลงซึ่งอยู่ในรูปแบบของทรงกระบอกแนวตั้งยาวที่มีขนาดเกือบเท่ากล้องจุลทรรศน์ในหน้าตัด เซลล์ดังกล่าวสามารถพบได้ในรูปที่. 4 เป็นรูปจุดสีดำเรียงเป็นแถวเรียงตามเส้นระหว่างแผ่นเปลือกโลก เซลล์น้ำเกลือจำนวนหนึ่งยังปรากฏอยู่ที่รอยต่อระหว่างผลึก แต่ส่วนใหญ่ของน้ำเกลือจะบรรจุอยู่ภายในเมล็ดแต่ละเมล็ด ในรูป ตารางที่ 5 แสดงผลการศึกษาทางสถิติเกี่ยวกับความหนาของแผ่นเปลือกโลกในตัวอย่างน้ำแข็งทะเลประจำปี จะเห็นได้ว่าแผ่นมีความหนาสม่ำเสมอโดยเฉลี่ยอยู่ในช่วง 0.5-0.6 มม.เส้นผ่านศูนย์กลางของรังที่มีน้ำเกลือมักจะประมาณ 0.05 มม.

ข้าว. 6

ยังไม่มีข้อมูลที่เพียงพอเกี่ยวกับความยาวของรังดังกล่าว เป็นที่รู้กันเพียงว่ามันผันผวนภายในขอบเขตที่กว้างกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางมาก ประมาณว่าความยาวของรังประมาณ 3 ซม.

ดังนั้น เราจะเห็นว่าในกรณีส่วนใหญ่ น้ำแข็งในทะเลประกอบด้วยผลึกขนาดมหึมาที่มีโครงสร้างภายในที่ซับซ้อน ประกอบด้วยแผ่นน้ำแข็งบริสุทธิ์และเซลล์จำนวนมากที่มีน้ำเกลือ นอกจากนี้ น้ำแข็งมักจะมีฟองอากาศทรงกลมเล็กๆ จำนวนมากที่เกิดจากอากาศที่ละลายในน้ำ ซึ่งปล่อยออกมาในระหว่างกระบวนการแช่แข็ง สัดส่วนของปริมาตรน้ำแข็งในทะเลที่ถูกครอบครองโดยน้ำเกลือเหลวเป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญอย่างยิ่งที่เรียกว่าปริมาณน้ำเกลือ โวลต์ (รูปที่ 6) สามารถคำนวณได้โดยการทราบความเค็ม อุณหภูมิ และความหนาแน่นของน้ำแข็งในทะเล จากความรู้เกี่ยวกับความสัมพันธ์เฟสของสารละลายเกลือที่มีอยู่ในน้ำทะเลที่อุณหภูมิต่ำ (Assur, 1958) คำนวณ v สำหรับค่าความเค็มและอุณหภูมิน้ำแข็งที่พบในโลก ผลลัพธ์ที่ได้รับจาก Assur ไม่ได้คำนึงถึงการมีอยู่ของฟองอากาศในน้ำแข็ง แต่สามารถกำหนดผลกระทบของฟองอากาศต่อค่า v ได้จากการทดลองโดยการเปรียบเทียบความหนาแน่นของตัวอย่างน้ำแข็งทะเลกับความหนาแน่นของน้ำแข็งน้ำจืด ที่อุณหภูมิเดียวกัน (พาวน์เดอร์, 2510)

ข้าว. 7 การอพยพของน้ำเกลือตามระดับอุณหภูมิ (Pounder, 1967)