玩转地理 | 极地冰筏的神秘之旅

冰山与冰川的关系

冰川是极地或高山地区沿地面运动的巨大冰体，主要由大气固态降水（雪）演变而成。具体来说，就是降落在雪线（永久冰雪带下界，即多年积雪区和季节积雪区之间的界线）以上的大量积雪在其自身压力（重力）作用下变成密实的冰体（成冰作用），最终连成广袤的冰川或冰盖。按其形态和规模主要分为大陆冰川和山岳冰川。

冰山，在词（辞）典中有两个义项，一是积雪或冰冻长年不化的大山，一是漂浮在海中的巨大冰块。前者与山岳冰川（高山冰川）关系密切，主要发育于中低纬度高海拔地区，以亚洲中部山地最为发达。

后者，则是极地（附近）大陆冰川（冰盖，多分布于极地或高纬地区，现代大陆冰川几占南极洲和格陵兰岛的绝大部分）或山岳冰川末端，在重力作用下，冰川缓慢地向大陆边缘“流动”，伸入四周的大海（冰川伸向海面的部分被称为冰架）。因海水浮力和波浪冲击，冰架发生崩裂（一般需要经过10—30年），滑落海中而成，又被称为“冰筏”。

值得注意的是，冰山大部沉于水下，露出水面部分约占总体积的七分之一至五分之一，这就是生活中所谓“冰山一角”的来历。冰山会随着风和洋流向低纬方向漂流，沿途不断融解碎裂，（严重）危害航海安全。

两极冰山的区别

南极海域是世界上冰山分布最多的区域。在南极冰盖（又称“冰原”）外围，主要分布有罗斯冰架、龙尼-菲尔希纳冰架（位于西南极洲，在大西洋的威德尔海沿岸，靠近南美洲）和埃默里冰架（在印度洋沿岸，靠近中国中山站）等三大冰架，由此崩解产生诸多冰山（约有22万座冰山）。

北极冰原主要分布于格陵兰岛（丹麦海外领地）、阿拉斯加（美国的州）、新地岛（俄罗斯）、斯瓦尔巴群岛（挪威）等地，冰山则主要分布在上述地区沿岸海域（每年约有16000座冰山脱落进入北冰洋），其中90%的冰山来自格陵兰冰盖。

注（补充）——罗斯冰架（障）的发现

1840—1841年，英国罗斯船长在南极发现一个不结冰的水域，即现在以他名字命名的罗斯海。在他继续南行期间，在70°41′S，172°30′E的地平线上，发现一处陡峭且多岩石的海岸，即后世所称阿代尔角。在罗斯外海南缘碰见高达几十米的高大冰崖，即罗斯冰架或冰障，附近还有3794米高的活火山，他称之为埃里伯斯峰。1911年挪威和英国两国的探险队竞赛即以罗斯冰架为起点。

为何两极冰山差异大？

近地面大气气温的高低主要决定于下垫面的性质，即（地面）长波辐射是对流层大气增温的直接能量来源（太阳辐射是地球的主要热源，但大气本身对太阳辐射直接吸收很少）。

北极地区大部分是海域，热容量（比热容）大，到达海面的太阳辐射大部被海水吸收，并通过海水内部热交换，将大量热量存储在海洋内部。冬半年（极夜），太阳辐射减弱或接受不到太阳辐射时，海水又能将存储的大量热量放散出来，所以与同纬度的大陆相比，海面“冬暖夏凉”。

与北极相比，南极地区恰恰相反。在（南极洲）大陆上，大陆的热容量小，不能储存热量，为数很少的太阳辐射带来的热量无法保存，很快散失，所以冬半年太阳辐射减弱时，它温度就降得很低。同时，这里正好又处在极地冷高压中心，风小，云少，冷空气大量下沉，冷却作用十分剧烈。

由此可见，北极（格陵兰）冰盖的储冰量远小于南极的冰盖（前者不足后者的十分之一）。南极冰山基本上是南极冰盖的陆缘冰脱离冰盖、移入海域而形成的，再加上南极气温低，冰山不易融化变形，因此易形成体积巨大的冰山，多以桌状冰山为主，而北极的冰山体积较小，多以塔状冰山为主。

注意：俄罗斯中西伯利亚高原的维尔霍扬斯克——奥伊米亚康地区（纬度约为63°N，气温最低值可达-73℃）是北半球的寒极，其原因如下：

一是地处高纬地区，冬半年黑夜时间长（白昼时间短），太阳辐射有限。

二是除了夏季，其他季节白昼时间较短，太阳高度小，气温较低。

三是太阳辐射稍多于北极，但受积雪影响，太阳反射率高（冰雪对到达地面的太阳辐射反射率达五分之四。太阳反射≠太阳辐射），热量稀少。

四是纬度高，且深居内陆（得不到海洋气团的调剂），比热容小，热量散失快。

五是地处蒙古—西伯利亚（亚洲）冷高压中心，冷空气大量下沉，冷却作用剧烈。

六是地处河谷地带（维尔霍扬斯克位于海拔100米左右的雅纳河中游谷地中，奥伊米亚康位于海拔700米左右的英的格尔加河上游谷地中），东、西、南三面都围绕着半包围的高山，地势向北倾斜（凹陷地形）——这样的地形条件，不仅有助于西伯利亚冷高压的发展，还便于北方寒冷气流侵入，下沉积聚。

冰山如何“环球航行”？

冰山运动的主要影响因素是洋流、风、海底地形、海冰和地转偏向力等。其中，洋流、海表风场、海底地形是影响冰山运动轨迹的最主要因素，地转偏向力（科里奥利力）次之，海冰的作用力最小。一般在近岸大陆架上运动时，受洋流、海表风场以及海底地形等外界因素影响大，冰山运动状态，毫无规律且难以预测。

关于冰山运动的影响因素，以下我们以洋流为例——洋流，又称“海流”，是海洋中大规模沿一定方向流动的海水。风力（风的摩擦力）是洋流的主要动力，地转偏向力、海陆分布和海底起伏等也有不同程度的影响。例如，地球偏转力使洋流在北半球发生右偏，在南半球发生左偏；大陆的障碍使任何洋流都不可能环绕地球流动，岛屿或大陆的突出部分可使洋流发生分支。

在南极的冰山，受地球自转产生的科里奥利力和南极大陆海岸环流（在极地高压所形成的极地东南风作用下，沿南极大陆周围）产生的共同推力作用下，一般沿着南极大陆边缘向西漂移（大部分冰山都会进入威德尔海）。然后，冰山再漂移到纬度较低、水温较高的海域（最远可达40°S洋面）逐渐融化，直至消失。

南极的罗斯海拥有世界上面积最大的冰架——罗斯冰架，是南极大陆周边冰山输出最强的海区。随着全球变暖，近年来罗斯冰架崩离、消融明显，2000年在罗斯冰架上崩裂下来的桌状冰山B-15，受南极海岸环流的影响，已经漂至大西洋南乔治亚群岛附近的温暖水域，但是面积大幅减少（并分裂成多个小块）。（详情可见次条）

（北美洲东北部）加拿大巴芬岛与（丹麦）格陵兰岛之间的巴芬湾，汇聚着北半球的大部分冰山（源自格陵兰岛），主要崩解时间在每年的五六月间。这里的冰山，在西格陵兰暖流的带动下会沿格陵兰海岸向北流动，然后跟着拉布拉多寒流，沿加拿大海岸向南流动，进入纽芬兰岛东北面海域，形成北极冰山走廊。

冰山入海，利弊如何？

20世纪以来，由于人类（生产生活）活动造成的气候变暖（二氧化碳排放量猛增，造成温室效应），导致海洋热膨胀（更暖的深层海水流入到南极冰架的底部空腔内，加剧冰架底部消融）和冰川消融（更多的冰川移动入海，崩解、分化）加剧。此外，风场作用引起的局地环流变化也会对冰川造成不同程度的侵蚀，导致部分冰山脱离“母体”。

实际上，冰架不是陆地（介于陆地与外洋之间，漂浮在海湾或沿岸），即使崩解形成冰山，对于海洋的影响很小，并不会引起海平面上升。但是，冰架（冰障）的减少，则会使得大陆冰川加速流向海洋（即顶托力下降），导致全球海平面普遍上升（打个比方，本身在水中漂浮的树叶，即使分解成许多碎片，对于水面升降的影响极小，但是陆地上或者本身不在水面的树叶纷纷落下，则有可能“量变引起质变”）。

因此，冰架的退缩（减少），则会加快陆地冰川向海水中流动的速度，最终崩解、融化（小面积融解快，再加上海水温高，融化更快。联想大冰块与小冰块的融化时间），导致海平面上升。南极大陆西部的冰架被称为南极的“软肋”，随着全球气候变暖，那里成为南极冰架断裂最多最快的地区。

世界的矛盾，矛盾的世界。冰川消融会助推气候变暖，但冰山也可帮助对抗气候变暖。这是由于冰山中裹挟诸多陆地岩土，在海中融化后，便会释放出大量的溶解铁（包含可溶性的铁和胶体态的铁）和其他营养物质，为浮游植物（海洋食物链底部、含有叶绿素的微生物）提供了养料（类似沙尘暴入海和江河泥沙入海的利处），起到生物固碳（生前吸收二氧化碳，死后沉入海洋深处）的作用，可以减缓气候变暖。

广西玉林、柳州2021届高三二模考

普利兹湾是靠近中山站的南极大陆第三大海湾，湾口发育有弗拉姆浅滩和四女士浅滩。沿岸地区冬季有大量海冰且风速大，沿岸的洋流强度冬夏不同，调查发现受海冰、海风、洋流、地形等因素的影响，普利兹湾内的海洋浮游植物数量全年都高于湾外的深海区。图4示意普利兹湾的地理位置及海水流动状况，据此完成9—11题。

9、普利兹湾沿岸地区风速较大，且冬季强于夏季的主要原因是

A.海陆热力性质差异大

B.冬季西风强劲

C.狭管效应增大风速

D.海冰覆盖风阻小

10、普利兹湾沿岸洋流的强度会发生季节性的改变，与冬季相比，夏季的洋流强度

A.大，海冰融化后海水流动速度加快

B.大，西风南移后带动海水流动

C.小，海水盐度下降导致对外交换少

D.小，南极环流的顶托作用加强

11、普利兹湾内海洋浮游植物全年高于湾外深海区的原因是

①全年有太阳照射

②海域较为封闭

③沿岸有上升流提供养分

④陆源物质融化后汇入海洋

⑤中山站的人类活动较为频繁

A.①②③  B.②③④

C.②④⑤  D.③④⑤

答案及解析：

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9、A

海陆热力性质差异不同，比热容小，热量散失快。冬半年，太阳直射点在北半球，南极大陆降温快，形成巨大冷高压中心，向海水平气压差大，风速大。近海海冰覆盖，与水面相比，风阻大。故A项正确，D项错误。

南极洲大多位于南极圈以南地区，纬度高，不受西风（主要影响范围为纬度30°—60°之间中纬地区）影响，故B项错误。

根据图文材料，普利兹湾沿岸地区，呈现喇叭状地形，并无狭管（地形），也就没有狭管效应。此外，如果有狭管，当是全年有效，不太会出现季节差异。故C项错误。

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10、C

洋流存在季节变化，大多由风力影响而成（此外，风海流本身就是地球表层洋流的主流）。因此，根据上题结论，冬季风力大于夏季，洋流流速大于夏季。南极环流因极地东风而生，终年变化较小，且主要受风力影响，也是冬季顶托作用大。故A、B、D三项错误。

夏季气温高，冰雪融化量大，淡水的汇入（且海湾较为封闭），将导致当地海水盐度下降，与外界水体交换少。故C项正确。

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11、B

普利兹湾纬度高，均在位于南极圈以南地区，存在极夜现象，不可能全年有太阳照射。故①项错误。

海域较为封闭，与外界交流少，生物的生境稳定。故②项正确。

极地东风系离岸风，受其影响，沿岸多有上升流，海水上泛，营养物质丰富。故③项正确。

陆源物质融化后，汇入海洋，增加养分，在洋流（环流）作用下，最终易在海湾聚集。故④项正确。

南极洲没有人类定居，只有少数的科考站（及科研人员），人类活动少。故⑤项错误。