在海冰形成过程中,盐比温度更重要
2022年11月17日

当极地海洋结冰并形成冰时,这不仅仅是因为冷空气使水面变冷。更重要的是,由于地表水的盐度低得多,来自海洋深处的温水被阻止上升到表面。
雷丁大学、哥德堡大学和其他地方的NBA投注[手机]俱乐部研究人员在《科学进展》上发表的一项新科学NBA投注[手机]俱乐部研究中描述了这种效应。
极地地区因为冬天太冷而形成海冰。然而,冷水比温水重,所以冷水应该下沉,而不是停留在表面。这种下沉应该会把温暖的水带回表面,防止海洋中形成冰。
雷丁大学的大卫·费雷拉博士说:“由于降水向海洋提供了淡水,地表水的盐度较低。
“地表水和深层水的盐度差异是极地低温下海冰形成的重要因素。
“如果没有盐度的差异来维持稳定性,水就会不断地混合得越来越深,从而阻止了冰的形成。
“这意味着在海冰形成过程中,盐含量比寒冷的极地温度更重要。”
盐度的差异形成了一个“盖子”
海水的表面盐度较低,形成了一个“盖子”,防止温水上升到水面。没有这个盖子,寒冷的极地温度将不足以冻结不断移动的温暖的水。
这种盐度盖的强度是由于海水的独特性质。在淡水中,温度低于4摄氏度的水密度较低,因此会停留在表面并冻结成冰,不会与更深处的水混合。在海洋中,海水的密度正好在冰点时最低,大约在零下2摄氏度左右。在冷水中,水的密度随温度的变化要比在温水中小得多,这对液体来说是很不寻常的。
海冰抑制了温室效应
费雷拉教授说:“越靠近两极,盐度对限制混合和降低整个水域的水温就越重要。
“这一发现显示了水分子的特殊性质对地球气候的重要性。海洋和大气之间的热交换不仅受到温差的影响,还受到海洋盐度的影响。如果咸水表现得更像其他流体混合物,那么在目前的气候条件下,海冰就不可能形成更大的范围。这将需要大气中的温室气体减少,地球大幅降温,或者极端降水来维持“盐盖”,以对抗温度效应。
“随着全球变暖,我们看到海冰的减少,这削弱了极地海洋维持低盐度‘盖子’的能力,而低盐度阻止了碳上升到大气中。但与此同时,随着冰川融化和降水增加,气候变暖可能导致极地海洋淡水增加。盐度的差异可能会增加,这可能有助于维持海冰的形成。但很难预测哪种影响会占主导地位,我们只能拭目以待。”
水独特的热膨胀特性是地球上海冰形成的关键,发表在《科学进展》杂志上。