Морской лед

Представим себе, что перед нами лагуна, воды которой изолированы от океана и имеют соленость 35 ⁰/₀₀. Температура воздуха и поверхности воды понижается. Как только будет достигнута величина – минус 1º, 91, равная температуре замерзания t_з и температуре наибольшей плотности t_н.п определяемые выражением (2.16) и (2.17), вода с поверхности опустится на дно. Так будет происходить до тех пор, пока вся масса воды не достигнет указанной температуры, и только после этого на поверхности воды возникнет первичный слой льда.

t_з = - 0, 0545•S ⁰/₀₀ (2.16)

t_н.п. = 3, 95 - 0, 214•S ⁰/₀₀ (2.17)

Появившийся лед при спокойных условиях почти пресный, а соли, растворенные ранее в воде, из которой он образовался, попали в нижележащие слои воды. Теперь уже надо более сильное охлаждение, чтобы лед нарастал и дальше. При этом охлаждаться должна вся масса воды, так как достигшие t_з и наибольшей плотности t_{н. п.} поверхностные слои по-прежнему будут опускаться на дно. При охлаждении до минус 8º уже 72 % всей водной массы превратится в лед, а оставшаяся вода будет иметь соленость 120 ⁰/₀₀. Дальнейшее охлаждение приведет к выделению не только льда, но и кристаллов глауберовой соли. При температуре минус 15º воды остается только 18 %, соленость повысится до 190 ⁰/₀₀, а основная часть глауберовой соли отложится на дне. Начиная с минус 23º при солености 260 ⁰/₀₀ выпадают кристаллы поваренной соли, и к минус 30º в нашей лагуне будет находится 93, 2 % чистого льда, 4, 4 % рассола под ним, 0, 4 % глауберовой и 2, 0 % поваренной соли в осадке на дне (проценты от начального веса воды). Если мороз силен, то при минус 36º выпадут хлористый магний и хлористый калий, а при минус 55º – хлористый кальций.

В открытом море развивающаяся при осенне-зимнем охлаждении вертикальная циркуляция охватывает лишь верхние слои воды. При энергичном ветровом перемешивании, в море образуется внутриводный лед, а на мелководье – донный. Комья шуги на поверхности и сало смерзаются в льдины, состоящие частично из рыхлого, частично из плотного льда. В тихую погоду на поверхности моря образуется корка из плотного прозрачного льда с вертикально развитыми кристаллами, называемая склянкой или ниласом. Чаще всего склянка разбита на отдельные куски.

При смерзании ледяных кристаллов внутрь льда неизбежно попадает некоторое количество морской воды. Она концентрируется в небольших ячейках, в которых происходит то же, что и в рассмотренной выше лагуне. В открытых морях, где соленость поверхностных вод мало меняется в пространстве, лед оказывается тем солоней, чем интенсивней перемешивание воды при его образовании, а в спокойных условиях - чем ниже температура воздуха. Нарастающий снизу лед всегда менее соленый, чем его поверхностные слои. В них соленость достигает 6–7 ⁰/₀₀, а на глубине 1 м лишь около 3 ⁰/₀₀. Старый многолетний морской лед почти пресный, соленость не превышает десятых долей промилле.

Двигаясь по ветру отдельные льдины, дробятся, налезают на другие льдины или уходят под них. В результате образуется торосистый лед. Отдельные торосы поднимаются на 6 м, а средняя толщина такого льда в 1, 5–2 раза превышает нормальную. Процессы образования и торошения морских льдов создают ледяные поля различной конфигурации и размеров.

Количество неподвижных и неподвижных льдов оценивается по 10-ти бальной шкале. Если поверхность моря вся покрыта льдом - 10 баллов, если площадь дрейфующих льдов около 50 % – 5 баллов.

Густота дрейфующих льдов определяется соотношением суммарной площади льдин на всей видимой поверхности моря к площади промежутков воды между льдинами. Оценивается по 10-ти бальной шкале.

Условия плавания во льдах оценивается по шкале проходимости по 9-ти бальной шкале. Пользуясь шкалой необходимо учитывать тип корабля, состояние его подводной части и ледяного покрова, возраст льда.

Из всех дальневосточных морей Охотское море отличается наиболее суровым ледовым режимом. К концу зимы замерзает вся северная часть моря до Сахалина. Кромка льда проходит от пролива Лаперуза до мыса Лопатка. Летом море свободно ото льда. В Японском море замерзают Татарский пролив, пролив Лаперуза, побережье Приморья и залив Петра Великого. Наибольшее развитие ледяного покрова относится к февралю. Кромка льда в это время располагается от Унги по 42º 15^' с.ш. в заливе Петра Великого и далее до 48º с.ш. в Татарском проливе и затем спускается вдоль берега Сахалина до пролива Лаперуза.