Tahapan utama pembentukan es laut. Es dasar. Lihat apa itu "Es Bawah" di kamus lain

Es laut diklasifikasikan:

berdasarkan asal,

menurut bentuk dan ukuran,

sesuai dengan kondisi permukaan es (datar, hummocky),

berdasarkan umur (tahap perkembangan dan kehancuran),

menurut kriteria navigasi (kemampuan melewati es oleh kapal),

menurut karakteristik dinamis (es tetap dan mengambang).

Berdasarkan asal Es terbagi menjadi es laut, sungai, dan gletser.

Laut es terbentuk dari air laut dan berwarna kehijauan atau keputihan (jika ada gelembung udara atau salju).

Air tawar Es dikeluarkan dari sungai pada musim semi dan musim panas dan memiliki warna keabu-abuan atau kecoklatan karena masuknya bahan tersuspensi.

Gletser es (asal kontinental) terbentuk sebagai akibat dari turunnya gletser ke laut - gunung es, pulau es yang hanyut.

Berdasarkan penampilan dan bentuk es dibagi menjadi:

jarum es, terbentuk di permukaan atau di kolom air,

lemak babi es– akumulasi jarum es beku berupa bintik-bintik atau lapisan tipis berwarna timah keabu-abuan,

kepingan salju– massa lembek kental yang terbentuk selama hujan salju lebat di air dingin,

lumpur– akumulasi bongkahan es, salju dan es dasar,

Nilas– kerak es elastis tipis setebal 10 cm,

botol– es transparan tipis setebal 5 cm, terbentuk dari kristal es atau lemak di laut yang tenang,

es panekuk– es, biasanya berbentuk bulat dengan diameter 30 cm sampai 3 m dan ketebalan sampai 10 cm.

Menurut usia es terjadi:

muda tebal es 15-30 cm, berwarna abu-abu atau putih keabu-abuan,

tahunan es - es yang ada tidak lebih dari satu musim dingin, dengan ketebalan 30 cm sampai 2 m.

dua tahun– es yang mencapai ketebalan lebih dari 2 m pada akhir musim dingin kedua,

abadi es bungkus adalah es yang sudah ada lebih dari 2 tahun, tebalnya lebih dari 3 m, berwarna biru.

Dengan fitur navigasi permeabilitas es dinilai pada skala 10 poin kohesi Es. Konsentrasi es (ketebalan) adalah perbandingan luas bongkahan es dengan jarak air di antara keduanya dalam suatu luas tertentu. Praktek navigasi es telah menunjukkan bahwa navigasi mandiri kapal laut biasa dimungkinkan ketika konsentrasi es yang hanyut adalah 5-6 titik.

Menurut karakteristik dinamis Es dibagi menjadi tetap dan mengambang.

Memperbaiki es ada dalam bentuk es cepat lepas pantai. Ketebalan es cepat abadi di lepas pantai Greenland lebih dari 3 m, dan di lepas pantai Antartika puluhan bahkan ratusan meter. Ketebalan es cepat satu tahun di Samudra Arktik sekitar 2–3 m, lebarnya mencapai 500 km (Laptev).

mengapung Es terbentuk baik dengan membekukan es yang mengapung atau sebagai akibat dari pecahnya es dengan cepat.

Istilah yang digunakan untuk merujuk pada semua jenis es laut yang mengapung es yang melayang.

Ukuran es yang hanyut berbeda-beda: bila ukurannya berdiameter lebih dari 500 m, disebut dinginbidang, untuk ukuran 100…500m - pecahan esbidang, dengan ukuran 200...100m - es besar, untuk ukuran kurang dari 20m - , es yang hancur.

Pergerakan es terjadi di bawah pengaruh angin atau arus, di bawah pengaruhnya mereka mengubah kekompakannya. Saat angin bertiup ke daratan, konsentrasi es yang hanyut meningkat; saat angin bertiup dari pantai, es menipis. Ketika kecepatan arus meningkat, es menipis, dan ketika kecepatan menurun, es menumpuk. Akumulasi (kompresi) es terjadi selama perubahan arus pasang surut, dan berlangsung 1-2 jam, setelah itu terjadi penipisan es. Saat permukaan air naik, es menipis, dan saat turun, es mengkonsolidasi.

Gletser Es - gunung es(gunung es) terbentuk di wilayah Samudra Arktik dan lepas pantai Antartika. Arus membawa mereka ke garis lintang sedang di kedua belahan bumi. Gunung es terkadang mencapai ukuran yang sangat besar. Pada tahun 1854, di daerah 44°S. 28°B. Sebuah gunung es sepanjang 120 km dan tinggi 90 m ditemukan. Hanya sepersepuluh gunung es yang muncul di atas air.

Perkenalan

Ciri khas yang paling penting dari lautan di garis lintang kutub dan sedang adalah adanya lapisan es yang kurang lebih stabil. Perkembangan praktis suatu kawasan sangat bergantung pada sejauh mana faktor alam yang terus beroperasi ini telah dipelajari.

Jelas bahwa penghitungan yang cukup lengkap tentang lapisan es ketika memecahkan masalah oseanologi, teknis, dan lainnya tidak mungkin dilakukan tanpa studi mendetail tentang sifat fisik dan dinamika es laut.

Sejumlah besar data dari observasi dan eksperimen lapangan, penelitian teoritis, serta pengenalan teknologi komputer saat ini berkontribusi pada studi mendalam tentang es laut.

Sejumlah besar karya berbagai penulis dikhususkan untuk mempelajari masalah-masalah tertentu dari masalah ini. Sejumlah monografi telah diterbitkan yang membahas fisika lapisan es dengan sangat rinci. Namun, dalam sebagian besar karya ini, es laut dipelajari baik dari sudut pandang fisika benda padat (V.V. Lavrov, P.A. Shuisky, dll.) atau dari sudut pandang aplikasi teknik (I.S. Peschansky).

Dalam mata kuliah ini, es dianggap sebagai suatu benda fisik yang keberadaan dan sifat-sifatnya ditentukan oleh proses interaksi antara laut dan atmosfer. Pembentukan dan pencairan es, perubahan ketebalan dan kekuatannya bergantung pada sifat es sebagai benda padat. Pada saat yang sama, sebaran es, pergeserannya, daya dukung lapisan es, dan sejumlah karakteristik lainnya hanya muncul dalam kondisi interaksinya dengan lingkungan air dan udara.

Tanpa mengesampingkan aspek fisik dan teknis dari masalah secara keseluruhan, saya melihat tugas utama saya adalah mengungkap semaksimal mungkin sifat-sifat lapisan es laut sebagai salah satu elemen hidrologi laut yang membeku.

Tujuan dari kursusPekerjaannya adalah mempertimbangkan fenomena es di lautan dan samudera.

Untuk mencapai tujuan tersebut, ditetapkan hal-hal berikut tugas:

.Deskripsi fenomena es dan jenisnya

.Mempelajari konsep rezim es

.Mempelajari sifat dan struktur es laut

.Analisis klasifikasi es laut

Pekerjaan kursus terdiri dari pendahuluan, 3 bab, kesimpulan, daftar referensi dan lampiran. Total volume pekerjaan adalah 29 halaman. Teks diilustrasikan dengan tabel, gambar, dan diagram.

1. Fenomena es

Fenomena es - elemen rezim es di laut dan samudera, karakteristik keadaan badan air dalam hal rezim es, fase kemunculan, perkembangan dan hilangnya berbagai jenis es. Biasanya fenomena es juga mencakup formasi es yang merupakan wujud keberadaan es di badan air. Tergantung pada konteksnya, terkadang masih disarankan untuk memisahkan konsep fenomena es dan formasi es. Misalnya, formasi es - lumpur, lapisan es, gumpalan es yang terapung, dan ladang es; fenomena es, masing-masing - lumpur, pembekuan, pergeseran es.

Fenomena es dan formasi es dibagi menjadi 3 kelompok:

periode fenomena es musim gugur;

pembekuan;

fenomena es musim semi.

1.1 . Fenomena es dan pembentukan es selama periode pembekuan

Jenis fenomena es:

Zaberegi adalah bongkahan es yang membeku di tepi pantai ketika bagian utama badan air tidak membeku. Ada tiga jenis garis pantai: primer, terbentuk karena pembekuan air di lepas pantai; aluvial, yang dihasilkan dari pembekuan es dan lumpur ke pantai selama aliran es atau aliran es; sisa, yang tertinggal di lepas pantai ketika lapisan es hancur. Di danau-danau besar, formasi es ini disebut fast ice (es cepat).

Formasi es primer permukaan lemak, terdiri dari kristal es berbentuk jarum dan piring, saling berhubungan secara longgar, tampak seperti bintik-bintik lemak beku (sesuai dengan namanya) dan berubah menjadi lapisan es tipis seiring pertumbuhannya. Ini terbentuk di permukaan lapisan air yang sangat dingin (yaitu, memiliki suhu di bawah 0°C). Hal ini diamati dengan timbulnya suhu udara negatif.

Es pedalaman - kristal es atau akumulasinya dalam bentuk massa buram dan kenyal di kolom air atau di dasar; es pedalaman yang mengambang di permukaan air tampak seperti bongkahan seputih salju dengan berbagai bentuk.

Suga - akumulasi es pedalaman (Gbr. 1). Pergeseran es musim gugur adalah pergerakan gumpalan es yang terapung dan ladang es di lautan dan lautan.

Beras. 1 Shuga (Foto oleh M.P. Protskaya)

Pergerakan lumpur adalah pergerakan lumpur di permukaan atau di dalam aliran air. Kadang-kadang, seiring waktu, gumpalan individu membeku bersama, membentuk ladang lumpur, sehingga sulit untuk membedakan aliran lumpur dari aliran es.

Snezhura adalah lapisan salju di atas air, terbentuk ketika salju tebal turun di permukaan air mendekati titik beku. Dengan cepat menjadi jenuh dengan air dan membentuk massa kental yang lembek. Saat dibekukan, ia membentuk lumpur. (Gbr. 2)

Beras. 2 Snezhura (Foto oleh Yu.P. Zamoshsky)

Es panekuk adalah es terapung berbentuk bulat yang terapung dengan diameter 0,5 hingga 3 m, dengan tonjolan es pecah di sepanjang tepinya. Ini terbentuk ketika lemak, lumpur dan es kecil yang terapung membeku.

Es pecah adalah es terapung yang bentuknya tidak beraturan. Ada es kasar (dari 20 hingga 100 m) dan pecahan kecil (es terapung berukuran 2 hingga 20 m) es dan potongan es (dari 0,5 hingga 2 m).

Bubur es adalah campuran es serut, terkadang dengan lumpur dan lumpur salju. Itu terakumulasi di tepi es atau pantai dalam lapisan padat beberapa meter.

Ladang es adalah bongkahan es yang berukuran lebih dari 100 m, ada ladang es kecil dengan ukuran terbesar dari 100 hingga 500 m, dan ladang es besar - lebih dari 500 m.

Poros es merupakan formasi es berupa punggung bukit yang tersusun dari lumpur dan pecahan es. Mereka terbentuk selama aliran es musim gugur di sepanjang pantai. Ketinggian poros mencapai 1 m; sungai mengalir seperti di tepian es.

Jembatan es adalah bagian pendek dari lapisan es yang terbentuk di tempat pertemuan tepian atau sebagai akibat dari berhentinya dan pembekuan es dan lumpur yang mengapung.

Gunung es adalah bongkahan es besar yang mengambang bebas di lautan dan lautan (Gbr. 3) Biasanya, ia terlepas dari lapisan es. Karena massa jenis es adalah 920 kg/m³ dan massa jenis air laut sekitar 1025 kg/m³, sekitar 90% volume gunung es berada di bawah air.

Bentuk gunung es bergantung pada asalnya:

· Gunung es dari outlet gletser berbentuk meja dengan permukaan atas agak cembung, yang terbelah oleh berbagai jenis ketidakteraturan dan retakan. Ciri-ciri Samudera Selatan.

· Gunung es berbeda dari gletser penutup karena permukaan atasnya praktis tidak pernah rata. Bentuknya agak miring, seperti atap bernada. Ukurannya, dibandingkan jenis gunung es lain di Samudra Selatan, adalah yang terkecil.

· Gunung es di lapisan es, pada umumnya, memiliki dimensi horizontal yang signifikan (puluhan bahkan ratusan kilometer). Tinggi rata-ratanya adalah 35-50 m, memiliki permukaan horizontal datar, hampir vertikal, dan dinding samping halus

Beras. 3 Pemandangan gunung es di bawah air (#"justify"> Fenomena es dan pembentukan es selama periode pembekuan

Lapisan es - es yang berbentuk lapisan penutup yang terus menerus dan tidak bergerak di permukaan badan air.

Hummock adalah tumpukan es yang terapung di atas lapisan es yang terbentuk akibat pergerakan dan kompresi lapisan es (Gbr. 4)

Beras. 4 Punggungan gundukan (Foto oleh Sergei Lyakhovts).

Polynya merupakan suatu ruang dengan permukaan air terbuka yang ditutupi lapisan es.

Retakan adalah pecahnya lapisan es yang terbentuk karena pengaruh fluktuasi suhu udara dan ketinggian air, pergerakan dan alasan lainnya. Ada retakan permukaan kering dan retakan tembus berisi air.

Bendungan es adalah terbentuknya es yang terjadi akibat air mencapai permukaan es dan membekukannya akibat terbatasnya luas perairan akibat tumbuhnya lapisan es dan membekukannya dasar sungai di tempat-tempat dangkal. Dalam beberapa kasus, terbentuk ketika air tanah mengalir dari lereng tepian sungai ke permukaan lapisan es.

Jalur lumpur adalah bagian lapisan es yang terbentuk dari lumpur beku yang berbentuk garis memanjang antar tepian. Es di jalur lumpur biasanya berbentuk hummocky.

Es kering yang mengendap adalah bagian lapisan es di dekat pantai atau di perairan dangkal yang mengendap di dasar seiring dengan menurunnya permukaan air.

Kepingan salju adalah air di atas es yang terbentuk akibat mencairnya salju selama pencairan yang berkepanjangan.

Es berlapis - es yang terapung dua lapis dan berlapis-lapis terbentuk ketika es yang terapung bergerak di atas satu sama lain. Es berlapis-lapis yang terapung mencapai ketebalan 2-3 m atau lebih.

Fenomena es dan pembentukan es selama periode pecahnya

Tepian adalah jalur perairan terbuka di sepanjang pantai, terbentuk sebelum pecah akibat pencairan es, naiknya permukaan air, dan juga karena meningkatnya masuknya air tanah.

Air di atas es - akumulasi genangan air di atas es, terbentuk dari pencairan salju atau karena air yang keluar dari bawah lapisan es. Es terangkat - terapung dan terpisahnya lapisan es dari pantai tanpa pecah saat permukaan air naik; jika es diangkat tanpa terlepas dari tepiannya, es akan membengkak. Pergerakan es adalah pergerakan kecil lapisan es di bagian sungai tertentu, yang terjadi karena pengaruh arus, angin, dan kenaikan permukaan air. Bisa ada satu atau beberapa gerakan.

Naslud adalah es yang terbentuk ketika air yang mencair membeku di lapisan es setelah pencairan (istilah nasluz yang terdengar serupa berarti formasi yang sama sekali berbeda - es salju air dengan tingkat transparansi rendah yang terbentuk dari salju di lapisan es danau yang transparan). Pembukaan adalah ruang perairan terbuka di lapisan es, yang terbentuk akibat pergerakan es.

Tumpukan es adalah tumpukan es yang terapung, sering kali berbentuk poros di tepian dan di dataran banjir sungai, terbentuk selama aliran es musim semi. Mereka mencapai ukuran yang sangat besar di daerah bekas kemacetan es. Tepian sisa adalah potongan es diam yang tertinggal di dekat pantai pada musim semi ketika lapisan es runtuh.

2.Fase rezim es di lautan dan samudera

penutup lautan es

Fase rezim es adalah serangkaian proses berulang secara alami dari kemunculan, perkembangan, dan penghancuran formasi es di badan air. Jenis utama rezim es berikut ini dibedakan:

) formasi es dan fenomena es tidak ada. Tipe ini khas untuk garis lintang tropis;

) fenomena es diamati, tetapi tidak ada pembekuan (terutama daerah pegunungan di zona subtropis);

) lapisan es yang tidak stabil diamati (iklim sedang di pantai barat benua);

) Setiap tahun di musim dingin, terjadi pembekuan yang stabil dengan durasi yang bervariasi (zona subarktik dan beriklim sedang);

) pembekuan sepanjang tahun (hanya terjadi di dekat danau di zona Arktik dan daerah beriklim pegunungan tinggi di dekatnya). Untuk tipe 4, yang menempati sebagian besar wilayah Rusia, ada tiga fase utama rezim es:

pembekuan;

pembekuan;

autopsi.

Pembekuan adalah fase rezim es yang ditandai dengan terbentuknya lapisan es di aliran air dan waduk. Masa pembekuan diawali dengan munculnya es dan diakhiri dengan terbentuknya pembekuan. Terjadi proses pembentukan es (munculnya es yang mengapung) dan pembentukan lapisan es yang terus menerus. Pembentukan es terjadi ketika air mengkristal di setiap titik kolom air dan di dasar, dan pembentukan lapisan es yang terus menerus terjadi baik karena pembekuan air di permukaan maupun karena pembekuan massa es yang mengambang, tepian dan es. es yang dibawa oleh arus atau arus. Berdasarkan sifat pembentukan lapisan es, ada dua jenis yang dibedakan: statis dan dinamis. Jenis pembekuan statis khas untuk danau dangkal dan kecil, waduk, kolam, bagian sungai kecil, dan kanal yang mengalir lambat. Di lapisan permukaan, kristal es terbentuk dalam bentuk jarum tipis transparan, yang berkelompok membentuk bintik-bintik matte (gemuk), dan tepian terbentuk di dekat pantai di perairan dangkal, secara bertahap tumbuh dari pantai ke perairan dalam. Dalam kondisi beku yang tenang, mereka memiliki permukaan halus dan ketebalan awal yang kecil. Penyebaran lebih lanjut dan pembekuan formasi es terapung di atasnya mengarah pada pembentukan lapisan es yang berkelanjutan. Jenis pembekuan dinamis ditandai dengan pencampuran yang intens; pendinginan air terjadi di seluruh kedalaman lapisan campuran, yang berkontribusi terhadap pendinginan berlebih di seluruh ketebalan dan pergeseran inti kristalisasi ke kedalaman. Es yang dihasilkan di daratan mungkin melebihi jumlah es yang terbentuk di permukaan. Akumulasi bentuk es dasar di bagian bawah. Pembekuan formasi es dan pecahan es yang mengambang di permukaan meningkatkan jumlah material es dan pada akhirnya mengarah pada pembentukan lapisan es yang terus menerus.

Pembekuan adalah fase rezim es yang ditandai dengan adanya lapisan es yang tidak bergerak, suatu periode di mana lapisan es yang tidak bergerak diamati. Selama hari-hari pertama pembekuan, ketika es masih tipis dan aliran panas dari air ke udara jauh melebihi aliran panas dari kolom air ke permukaan, pertumbuhan es terjadi relatif cepat. Selanjutnya, seiring bertambahnya ketebalan es dan bertambahnya lapisan salju di atas es, prosesnya melambat. Ketika keseimbangan tercapai antara aliran panas melalui lapisan es salju dan alirannya ke permukaan bawah es, pertumbuhan ketebalan es dari bawah terhenti. Pada paruh kedua musim dingin, peningkatan es yang signifikan dapat diamati karena pembekuan salju yang jenuh air, ketika, sebagai akibat dari pembengkokan es di bawah beban massa salju, air muncul ke permukaan melalui retakan. Pada awal musim semi, es mulai mencair dari bawah karena berkurangnya kehilangan panas ke atmosfer. Setelah lapisan es terbebas dari salju, pencairan es secara intensif dari atas dimulai.

Pecahnya adalah fase rezim es yang ditandai dengan rusaknya lapisan es. Awal kehancuran lapisan es terjadi di bawah pengaruh faktor termal - mencairnya es dari bawah karena penurunan kehilangan panas ke atmosfer. Setelah lapisan es terbebas dari salju, pencairan es secara intensif dari atas dimulai. Faktor mekanis melengkapi proses penghancuran es secara termal, atau merupakan alasan utama dibukanya aliran air dan waduk. Faktor mekanis meliputi pergerakan air di bawah es, yang menciptakan gaya konstan yang diterapkan pada tepi bawah es dan diarahkan ke hilir, serta kenaikan permukaan air di musim semi, yang menciptakan gaya ke atas, merobek es di lepas pantai. , menciptakan defleksi lapisan es. Penghancuran es diintensifkan dengan pembentukan ruang perairan terbuka - aksi gelombang, penghancuran es yang terapung selama hanyut, dll. ditambahkan ke kerja angin.

[(#"membenarkan">)]

. es laut

Sifat es laut

Sifat es laut yang paling penting adalah porositas dan salinitas, yang menentukan kepadatannya (dari 0,85 hingga 0,94 g/cm3). Karena kepadatan es yang rendah, es yang terapung naik di atas permukaan air sebesar 1/7 - 1/10 ketebalannya. Mencairnya es laut dimulai pada suhu di atas -2,3°C. Dibandingkan dengan air tawar, lebih sulit pecah dan lebih elastis.

1. Salinitas

Salinitas es laut bergantung pada salinitas air, laju pembentukan es, intensitas pencampuran air, dan umurnya. Rata-rata salinitas es 4 kali lebih rendah dibandingkan salinitas air pembentuknya, berkisar antara 0 hingga 15 ppm (rata-rata 3-8 ppm).

Air laut yang salinitasnya di bawah 24.695 ppm (disebut air payau), bila didinginkan pertama-tama mencapai kepadatan tertinggi, seperti air tawar, dan dengan pendinginan lebih lanjut dan tanpa pengadukan dengan cepat mencapai titik bekunya.

Jika salinitas air di atas 24.695 ppm (air asin), ia mendingin hingga titik beku dengan peningkatan kepadatan yang konstan dengan pencampuran terus menerus (pertukaran antara lapisan air dingin bagian atas dan lapisan air hangat bagian bawah), yang tidak menciptakan kondisi untuk pendinginan dan pembekuan air yang cepat, yaitu ketika Dalam kondisi cuaca yang sama, air laut yang asin membeku lebih lambat daripada air payau.

2. Kepadatan

Es laut adalah tubuh fisik kompleks yang terdiri dari kristal es segar, air garam, gelembung udara, dan berbagai kotoran. Rasio komponen bergantung pada kondisi pembentukan es dan proses es selanjutnya serta mempengaruhi kepadatan rata-rata es. Dengan demikian, keberadaan gelembung udara (porositas) secara signifikan mengurangi kepadatan es. Salinitas es memiliki pengaruh yang lebih kecil terhadap kepadatan dibandingkan porositas. Dengan salinitas es 2 ppm dan porositas nol, kepadatan es adalah 922 kilogram per meter kubik, dan dengan porositas 6 persen turun menjadi 867. Sementara itu, dengan porositas nol, peningkatan salinitas dari 2 menjadi 6 ppm menyebabkan peningkatan kepadatan es hanya dari 922 menjadi 928 kilogram per meter kubik.

Sifat termofisika

Konduktivitas termal rata-rata es laut sekitar lima kali lebih tinggi dibandingkan air dan delapan kali lebih tinggi dibandingkan salju, yaitu sekitar 2,1 W/m derajat, namun dapat menurun ke arah permukaan bawah dan atas es karena peningkatan salinitas. dan peningkatan jumlah pori-pori.

Kapasitas panas es laut mendekati es segar karena suhu es menurun seiring dengan pembekuan air garam. Dengan meningkatnya salinitas, dan karenanya meningkatkan massa air garam, kapasitas panas es laut semakin bergantung pada panas transformasi fasa, yaitu perubahan suhu. Kapasitas panas efektif es meningkat seiring dengan meningkatnya salinitas dan suhu.

Panas peleburan (dan kristalisasi) es laut berkisar antara 150 hingga 397 kJ/kg, bergantung pada suhu dan salinitas (dengan meningkatnya suhu atau salinitas, panas peleburan menurun).

Sifat optik

Es murni transparan terhadap sinar cahaya. Inklusi (gelembung udara, air garam, debu) menyebarkan sinar, secara signifikan mengurangi transparansi es.

Warna es laut dalam kumpulan besar bervariasi dari putih hingga coklat.

Es putih terbentuk dari salju dan memiliki banyak gelembung udara atau sel air garam.

Es laut muda, yang memiliki struktur granular dan mengandung banyak udara dan air garam, seringkali berwarna hijau.

Es hummocky abadi yang kotorannya telah diperas, dan es muda yang membeku dalam kondisi tenang, sering kali berwarna biru atau biru. Es gletser dan gunung es juga berwarna biru. Di es biru, struktur kristal seperti jarum terlihat jelas.

Es berwarna coklat atau kekuningan berasal dari sungai atau pantai dan mengandung campuran tanah liat atau asam humat.

Jenis es awal (es lemak babi, lumpur) berwarna abu-abu tua, terkadang dengan warna baja. Ketika ketebalan es bertambah, warnanya menjadi lebih terang, dan secara bertahap berubah menjadi putih. Saat mencair, bongkahan es tipis kembali berubah warna menjadi abu-abu.

Jika es mengandung banyak mineral atau pengotor organik (plankton, suspensi aeolian, bakteri), warnanya dapat berubah menjadi merah, merah muda, kuning, bahkan hitam.

Karena sifat es dalam menahan radiasi gelombang panjang, ia mampu menimbulkan efek rumah kaca, yang menyebabkan pemanasan air di bawahnya.

Peralatan mekanis

Sifat mekanik es berarti kemampuannya menahan deformasi.

Jenis deformasi es yang umum: tegangan, kompresi, geser, tekukan. Ada tiga tahap deformasi es: tahap elastis, elastis-plastik, dan penghancuran. Mempertimbangkan sifat mekanik es penting ketika menentukan jalur optimal pemecah es, serta ketika menempatkan kargo dan stasiun kutub di atas gumpalan es yang terapung, dan ketika menghitung kekuatan lambung kapal (Ivanov, 1976), (Nazarov, 1938 )

Struktur es laut

Ketika permukaan laut mendingin hingga mencapai suhu titik beku, sejumlah besar piringan atau lempengan es murni, yang disebut lumpur, muncul di lapisan atas air (tebalnya beberapa sentimeter) . mm,dan bentuknya bisa sangat bervariasi - dari persegi (atau hampir persegi) hingga formasi heksagonal. Sumbu optik pelat tersebut selalu tegak lurus terhadap bidang permukaannya. Unsur kristal es ini mengapung di permukaan air, membentuk apa yang disebut minyak es, yang membuat permukaan laut tampak agak berminyak. Di air yang tenang, lempengan-lempengan tersebut mengapung dalam posisi mendatar dan berada Dengan- sumbu diarahkan secara vertikal. Angin dan gelombang menyebabkan lempeng-lempeng itu bertabrakan, terbalik, dan mengambil posisi berbeda; Membeku secara bertahap, mereka membentuk lapisan es permanen, di mana masing-masing kristal berorientasi secara acak. Pada tahap pertama pembentukannya, es muda ternyata sangat fleksibel; di bawah pengaruh gelombang yang datang dari laut lepas atau disebabkan oleh kapal yang bergerak, ia membengkok tanpa putus, dan amplitudo getaran permukaan es dapat mencapai beberapa sentimeter.

Selanjutnya, jika suhu tidak naik, lempeng individu berperan sebagai kristal benih. Mekanisme proses ini belum sepenuhnya dipahami. Seperti yang dapat dilihat dari Gambar. 4, es terdiri dari kristal-kristal individual, yang masing-masing memiliki sifat-sifat individual murni, misalnya, tingkat transmisi cahaya terpolarisasi (sama untuk keseluruhan kristal tertentu, “tetapi berbeda dari yang lain). Dalam beberapa kasus, sel struktural es disebut butiran daripada kristal terpisah, karena jelas bahwa ia memiliki substruktur yang kompleks dan terdiri dari banyak pelat paralel. Hubungan antara substruktur ini dan lumpur primer yang disebutkan di atas cukup jelas. Tidak ada keraguan bahwa sebagian butiran terbentuk dari lempengan lumpur beku, yang kemudian diawetkan sebagai lapisan kristal terpisah. Namun ternyata ada beberapa proses lain, karena dalam beberapa kasus kristal mulai tumbuh di permukaan bawah lapisan es yang cukup tebal, dan juga memiliki struktur seperti lempeng. Apapun mekanisme pembentukan kristalnya, semuanya - baik di es laut maupun di air tawar - terdiri dari sejumlah besar lempeng, persis sejajar satu sama lain. Sumbu optik kristal terletak tegak lurus terhadap pelat-pelat ini.

Hasil menarik diperoleh dari mempelajari distribusi kristal menurut orientasi sumbu optiknya tergantung pada kedalaman kemunculannya di ketebalan es. Orientasi dapat dicirikan oleh dua sudut - kutub, yaitu sudut antara sumbu cbaik vertikal maupun azimut, mis. sudut yang diukur dari suatu arah sembarang, misalnya dari garis utara-selatan. Besaran sudut azimut biasanya tidak mematuhi hukum apa pun; pengecualian langka terhadap aturan ini mungkin disebabkan oleh fenomena pasang surut yang tidak biasa. Sudut kutub menunjukkan pola tertentu. Seperti disebutkan di atas, orientasi kristal di dekat permukaan es cukup bervariasi, karena bergantung pada pengaruh angin selama pembentukan es. Namun saat Anda masuk lebih dalam ke dalam es, sudut kutub bertambah, dan pada kedalaman sekitar 20 cmSumbu optik hampir semua kristal berorientasi horizontal. Sebuah studi laboratorium tentang pembekuan air suling (Perey dan Pounder, 1958), asalkan didinginkan hanya dari satu arah dan air dalam keadaan tenang, memberikan hasil yang ditunjukkan pada Tabel. Bagian horizontal diambil dari permukaan es dan dari kedalaman 5 dan 13 cm.Setiap bagian diperiksa menggunakan polariskop universal. Pada saat yang sama, rasio area (dalam persentase) yang ditempati oleh kristal dengan orientasi sumbu optik yang sama - dalam interval 10 derajat - ditentukan.

Orientasi kristal di lapisan es (Pounder, 1967)

Kedalaman, cm% area yang ditempati oleh kristal dengan sudut polar antara 0 - 10 derajat 10 - 20 derajat 70 - 80 derajat 80 - 90 derajat 0 5 1368 12 137 3 26 18 145 26 43

Situasi serupa terjadi pada es laut alami yang telah mencapai “usia” tertentu. Pengecualian terjadi dalam kasus di mana, selama pertumbuhan lapisan es, terjadi gerakan yang menyebabkan kompresi dan retakan es. Jadi, sebagian besar es laut yang telah ada selama satu tahun atau lebih terdiri dari kristal, yang sumbu optiknya diarahkan secara horizontal dan berorientasi secara kacau dalam azimuth. Panjang (tinggi vertikal) kristal tersebut mencapai 1 Mdan lebih banyak lagi, dengan diameter 1 hingga 5 cm.Alasan dominasi kristal dengan sumbu optik horizontal dalam es membantu kita memahami Gambar. 4. Karena kristal es mempunyai satu sumbu simetri utama, kristal es dapat tumbuh terutama dalam dua arah. Molekul es menempel pada kisi kristal baik pada bidang (kristal) yang tegak lurus sumbu cdan disebut bidang basal , atau searah sumbu c, yang pada gilirannya menyebabkan peningkatan luas bidang dasar. Berdasarkan hukum termodinamika, kita dapat sampai pada kesimpulan bahwa pertumbuhan kristal jenis pertama harus lebih intens daripada yang kedua, yang dikonfirmasi oleh eksperimen.

Beras. 5 Dominasi pertumbuhan kristal dengan sumbu optik miring, menyebabkan hilangnya kristal secara bertahap dengan sumbu vertikal Dengan-sumbu. (Penumbuk, 1967)

Antarmuka air es

Mempelajari permukaan bawah es laut yang tumbuh membantu memahami bagaimana air membeku. Turunkan 1-2 cm Lapisan es terdiri dari lempengan es murni (segar) dengan lapisan air garam di antaranya. Pelat-pelat yang membentuk bagian dari kristal yang terpisah sejajar satu sama lain dan biasanya terletak secara vertikal. Inilah yang disebut lapisan kerangka (atau bingkai). Kekuatan mekanik lapisan ini biasanya sangat rendah. Dengan pembekuan lebih lanjut, lempeng-lempeng tersebut agak menebal, jembatan es muncul di antara lempeng-lempeng tersebut dan es padat secara bertahap terbentuk, di mana air garam terkandung dalam bentuk tetesan atau sel di antara lempeng-lempeng tersebut. Penurunan suhu es menyebabkan penurunan ukuran sel yang diisi dengan air garam, yang berbentuk silinder vertikal panjang dengan dimensi penampang hampir mikroskopis. Sel-sel tersebut dapat ditemukan pada Gambar. 4 berupa deretan titik-titik hitam yang terletak di sepanjang garis antar lempeng. Sejumlah sel air garam juga terdapat pada batas antar kristal, namun sebagian besar air garam terkandung di dalam butiran individu. Pada Gambar. Tabel 5 menunjukkan hasil studi statistik ketebalan lempeng sampel es laut tahunan. Terlihat pelat-pelat tersebut memiliki ketebalan yang seragam, rata-rata pada kisaran 0,5-0,6 mm.Diameter sarang yang berisi air garam biasanya sekitar 0,05 mm.

Beras. 6 Distribusi statistik ketebalan bilah es laut tahun pertama. (Penumbuk, 1967)

Data yang memadai mengenai panjang sarang tersebut masih belum tersedia; hanya diketahui bahwa ia berfluktuasi dalam batas yang jauh lebih luas daripada diameternya. Kira-kira kita dapat berasumsi bahwa panjang sarangnya adalah sekitar 3 cm.

Jadi, kita melihat bahwa dalam banyak kasus es laut terdiri dari kristal makroskopis dengan struktur internal yang kompleks - es ini mengandung lempengan es murni dan sejumlah besar sel yang mengandung air garam. Selain itu, es biasanya mengandung banyak gelembung udara berbentuk bola kecil yang terbentuk dari udara yang terlarut dalam air, yang dilepaskan selama proses pembekuan. Porsi volume es laut yang ditempati oleh air garam cair merupakan parameter yang sangat penting yang disebut kandungan air garam v (Gbr. 6). Hal ini dapat dihitung dengan mengetahui salinitas, suhu dan kepadatan es laut. Berdasarkan pengetahuan tentang hubungan fasa larutan garam yang terkandung dalam air laut pada suhu rendah, (Assur, 1958) menghitung v untuk nilai salinitas dan suhu es yang terdapat di bumi. Hasil yang diperoleh Assur tidak memperhitungkan keberadaan gelembung udara di dalam es, namun pengaruhnya terhadap nilai v dapat ditentukan secara eksperimental dengan membandingkan massa jenis sampel es laut dengan massa jenis es air tawar. pada suhu yang sama. (Penumbuk, 1967)

Beras. 7 Migrasi air garam sepanjang gradien suhu (Pounder, 1967)

Jenis es laut

Es laut dibagi menjadi tiga jenis berdasarkan lokasi dan mobilitasnya:

es mengambang (mengambang);

bungkus es multi-tahun (bungkus)

Es cepat adalah jenis es yang menetap di lautan dan samudera serta teluk-teluknya di sepanjang pantai.

Beras. 8 (Es cepat yang tertutup salju dan es yang melayang di Laut Baltik)

Secara dinamis, es laut terbagi menjadi bergerak (mengapung) dan diam. Es tetap termasuk es cepat dan stamukha.

Fast ice adalah lapisan es yang menempel pada pantai atau beting yang memanjang dari beberapa meter hingga ratusan kilometer dari pantai ketika air membeku. Fast ice hanya mengalami getaran vertikal ketika ketinggian air berubah. Hal ini dapat terbentuk baik di lokasinya ketika gelombang laut membeku, maupun sebagai akibat dari pembekuan. Spesies ini dapat pecah dan menjadi es yang melayang. Di daerah dataran tinggi, fast ice dapat bertahan selama beberapa tahun dan ketebalannya mencapai 10-20 m.Untuk memerangi fast ice, digunakan pemecah es di jalur laut.

Es yang mengapung tidak terhubung ke pantai dan melayang di bawah pengaruh angin dan arus. Ini termasuk tahap awal es (lemak, lumpur salju, lumpur, es pancake), bentuk selanjutnya (nilas, ikan muda, es satu tahun, dua tahun dan multi-tahun), es dalam bentuk ladang, pecahan atau bongkahan es individu, serta gunung es, puing-puingnya, dan pulau es.

Tergantung pada ukuran es yang terapung, es terapung dibagi menjadi beberapa bentuk berikut:

§ ladang es adalah formasi es hanyut terbesar berdasarkan luasnya, yang dibagi berdasarkan ukurannya menjadi raksasa (diameter lebih dari 10 km), luas (2-10 km), besar (0,5-2 km) dan pecahan bidang - es terapung berukuran 100 - 500 m;

§ es kasar - es terapung berukuran 20-100 m;

§ pecahan es kecil - es terapung berukuran 2-20 m;

§ es parut - es terapung berukuran 0,5-2 m;

§ embun beku - bongkahan es dari berbagai usia yang membeku di ladang es;

§ gundukan - tumpukan individu pecahan es yang terapung (bukit kecil) di lapisan es, terbentuk sebagai akibat dari tumbukan kuat atau kompresi es;

§ nesyak - gundukan besar atau sekelompok gundukan yang membeku bersama, mewakili gumpalan es yang terapung dengan dimensi horizontal yang relatif kecil dan dimensi vertikal yang besar; draft hingga 20-25 m dan ketinggian di atas permukaan laut hingga 5 m.

Paket es adalah es laut kutub jangka panjang yang telah bertahan lebih dari 2 siklus pertumbuhan dan pencairan tahunan. Biasanya diamati sebagai hamparan es yang luas di Cekungan Arktik, serta es cepat di sepanjang pantai utara Greenland, di selat utara Kepulauan Arktik Kanada, dan di Antartika. Hummock di lapangan es taman biasanya dihaluskan dengan pencairan berulang kali, sehingga permukaannya sebagian besar berbukit. Di Arktik, taman es mencakup area seluas 60 hingga 90% dari lapisan es. Es taman yang tebal tidak dapat dilewati kapal.

Bungkusan es dipahami sebagai massa es yang mengambang bebas yang telah meluncur ke dalam air dan terlepas dari gletser di darat, serta bongkahan es yang terapung, yang kemudian ditangkap oleh es pantai. Es laut memiliki sifat sebagai berikut: meskipun terbentuk, salinitasnya lebih rendah dibandingkan air laut. Ketika “kehidupannya” terus berlanjut, ia semakin mendekati keadaan segar dan akhirnya layak untuk dikonsumsi.

Beras. 9 bungkus es

Kesimpulan

penutup lautan es

Studi dan analisis data memungkinkan kami untuk menarik kesimpulan berikut:

.Fenomena es juga mencakup formasi es yang merupakan wujud keberadaan es di badan air.

.Fase rezim es sesuai dengan periode karakteristik rezim es - fenomena es musim gugur, pembekuan, fenomena es musim semi.

.Es laut adalah formasi kompleks, heterogen dalam sifat termofisiknya, terbentuk di bawah pengaruh berbagai faktor eksternal yang kompleks.

.Sifat es laut yang paling penting adalah porositas dan salinitas, yang menentukan kepadatannya (dari 0,85 hingga 0,94 g/cm3).

.Struktur es laut terdiri dari sejumlah besar piringan atau lempengan es murni yang disebut Suga.Ketebalan bongkahan es ini sangat kecil, ukuran rata-rata kurang lebih 2,5 cm * 0,5 mm,dan bentuknya bisa sangat bervariasi - dari persegi (atau hampir persegi) hingga formasi heksagonal.

.Es di lautan dan lautan biasanya diklasifikasikan menurut beberapa hal
ciri-ciri yang utama adalah genetik, dinamis, umur dan morfologi.

Bibliografi

1.Barton V., Cabrera N., Frank F. Pertumbuhan kristal dan struktur keseimbangan permukaannya // Dalam: Proses dasar pertumbuhan kristal. Per. dari bahasa Inggris M.: Penerbit asing. menyala., 1959.S.11 - 168.

2. Burke A.K. Es laut. L.: Glavsevmorputi, 1940.94 hal.

Doronin Yu.P., Kheisin D.E., Laut es. L.: Gidrometeoizdat, 1975.318 hal.

Zhukov L.A. Oseanologi umum. L.: Gidrometeoizdat, 1976.376 hal.

Zubov N.N. Perairan laut dan es. L., Gidrometeoizdat, 1938.451 hal.

Nazarov V.S. Untuk mempelajari sifat-sifat es laut // Prosiding AARI 1938, vol.110, hlm.101-108.

penumbuk E.F. Fisika es. M.: "DAMAI". Per. dari bahasa Inggris Shinkar G.G., 1967, hal. 30 - 39.

Savelyev B.A. Struktur, komposisi dan sifat lapisan es di perairan laut dan air tawar. Ed. Universitas Negeri Moskow, 1963. 541 hal.

Kheisin D.E. Dinamika lapisan es. L., Gidrometeoizdat, 1967. 215 hal.

bimbingan belajar

Butuh bantuan mempelajari suatu topik?

Spesialis kami akan memberi saran atau memberikan layanan bimbingan belajar tentang topik yang Anda minati.
Kirimkan lamaran Anda menunjukkan topik saat ini untuk mengetahui kemungkinan mendapatkan konsultasi.

Sekitar −1,8 °C.

Penilaian jumlah (kepadatan) es laut diberikan dalam poin - dari 0 (air jernih) hingga 10 (es padat).

Properti

Sifat terpenting es laut adalah porositas dan salinitas, yang menentukan kepadatannya (dari 0,85 hingga 0,94 g/cm³). Karena kepadatan es yang rendah, es yang terapung naik di atas permukaan air sebesar 1/7 - 1/10 ketebalannya. Es laut mulai mencair pada suhu di atas −2,3°C. Dibandingkan dengan air tawar, lebih sulit pecah dan lebih elastis.

Salinitas

Kepadatan

Es laut adalah tubuh fisik kompleks yang terdiri dari kristal es segar, air garam, gelembung udara, dan berbagai kotoran. Rasio komponen bergantung pada kondisi pembentukan es dan proses es selanjutnya serta mempengaruhi kepadatan rata-rata es. Dengan demikian, adanya gelembung udara ( porositas) secara signifikan mengurangi kepadatan es. Salinitas es memiliki pengaruh yang lebih kecil terhadap kepadatan dibandingkan porositas. Dengan salinitas es 2 ppm dan porositas nol, kepadatan es adalah 922 kilogram per meter kubik, dan dengan porositas 6 persen turun menjadi 867. Sementara itu, dengan porositas nol, peningkatan salinitas dari 2 menjadi 6 ppm menyebabkan peningkatan kepadatan es hanya dari 922 menjadi 928 kilogram per meter kubik.

Nilas (latar depan) di Arktik

Sifat termofisika

Warna es laut dalam kumpulan besar bervariasi dari putih hingga coklat.

Es putih terbentuk dari salju dan memiliki banyak gelembung udara atau sel air garam.

Es laut muda dengan struktur granular dengan sejumlah besar udara dan air garam sering kali memiliki struktur granular hijau warna.

Es hummocky multi-tahun, yang kotorannya telah diperas, dan es muda, yang membeku dalam kondisi tenang, sering kali memiliki biru muda atau biru warna. Es gletser dan gunung es juga berwarna biru. Struktur kristal seperti jarum terlihat jelas pada es biru.

Cokelat atau es kekuningan yang berasal dari sungai atau pantai, mengandung campuran tanah liat atau asam humat.

Jenis es awal (es lemak babi, lumpur) miliki Abu-abu gelap warna, terkadang dengan warna baja. Ketika ketebalan es bertambah, warnanya menjadi lebih terang, dan secara bertahap berubah menjadi putih. Saat mencair, bongkahan es tipis kembali berubah warna menjadi abu-abu.

Jika es mengandung sejumlah besar mineral atau pengotor organik (plankton, suspensi aeolian, bakteri), warnanya dapat berubah menjadi merah, merah muda, kuning, hingga hitam.

Karena sifat es dalam menahan radiasi gelombang panjang, ia mampu menimbulkan efek rumah kaca, yang menyebabkan pemanasan air di bawahnya.

Peralatan mekanis

Sifat mekanik es berarti kemampuannya menahan deformasi.

Jenis deformasi es yang umum: tegangan, kompresi, geser, tekukan. Ada tiga tahap deformasi es: tahap elastis, elastis-plastik, dan penghancuran. Mempertimbangkan sifat mekanik es penting ketika menentukan jalur optimal pemecah es, serta ketika menempatkan kargo di bongkahan es, stasiun kutub, dan ketika menghitung kekuatan lambung kapal.

Kondisi pendidikan

Ketika es laut terbentuk, tetesan kecil air asin muncul di antara kristal es segar, yang secara bertahap mengalir ke bawah. Titik beku dan suhu air laut dengan kepadatan terbesar bergantung pada salinitasnya. Air laut yang salinitasnya di bawah 24.695 ppm (disebut air payau), bila didinginkan pertama-tama mencapai kepadatan tertinggi, seperti air tawar, dan dengan pendinginan lebih lanjut dan tanpa pengadukan dengan cepat mencapai titik bekunya. Jika salinitas air di atas 24.695 ppm (air asin), ia mendingin hingga titik beku dengan peningkatan kepadatan yang konstan dengan pencampuran terus menerus (pertukaran antara lapisan air dingin bagian atas dan lapisan air hangat bagian bawah), yang tidak menciptakan kondisi untuk pendinginan dan pembekuan air yang cepat, yaitu ketika Dalam kondisi cuaca yang sama, air laut yang asin membeku lebih lambat daripada air payau.

Klasifikasi

Es laut dengan caranya sendiri lokasi dan mobilitas dibagi menjadi tiga jenis:

• es mengambang (mengambang),

Prakiraan perubahan ketebalan es pada tahun 2050

Berdasarkan tahapan perkembangan es Ada beberapa yang disebut jenis es awal (berdasarkan waktu pembentukannya):

• intra-air (termasuk dasar atau jangkar), terbentuk pada kedalaman tertentu dan benda-benda yang terletak di dalam air dalam kondisi pencampuran air yang bergolak.

Jenis es selanjutnya pada saat pembentukan - es nila:

• nila, terbentuk di permukaan laut yang tenang dari lemak dan salju (nila gelap setebal 5 cm, nila terang setebal 10 cm) - kerak es tipis elastis yang mudah membengkok di atas air atau membengkak dan membentuk lapisan bergerigi bila dikompres;
• labu terbentuk dalam air desalinasi di laut yang tenang (terutama di teluk, dekat muara sungai) - kerak es rapuh dan berkilau yang mudah pecah di bawah pengaruh gelombang dan angin;
• es panekuk terbentuk pada saat gelombang lemah dari lemak es, salju atau lumpur, atau akibat pecahnya gelombang termos, nilas atau biasa disebut es muda. Merupakan lempengan es berbentuk bulat dengan diameter 30 cm sampai 3 m dan tebal 10-15 cm dengan tepi terangkat akibat gesekan dan benturan es yang terapung.

Tahap selanjutnya dalam perkembangan pembentukan es adalah es muda, yang terbagi menjadi es berwarna abu-abu (tebal 10-15 cm) dan es abu-abu putih (tebal 15-30 cm).

Es laut yang terbentuk dari es muda dan berumur tidak lebih dari satu musim dingin disebut es tahun pertama. Es tahun pertama ini dapat berupa:

• es tipis tahun pertama - es putih setebal 30-70 cm,
• ketebalan rata-rata - 70-120 cm,
• es tahun pertama yang tebal - tebalnya lebih dari 120 cm.

Jika es laut telah mencair setidaknya selama satu tahun, maka itu diklasifikasikan sebagai es tua. Es tua dibagi menjadi:

• sisa es tahun pertama - es yang belum mencair di musim panas dan kembali dalam tahap beku,
• berumur dua tahun - bertahan lebih dari satu tahun (ketebalannya mencapai 2 m),
• multi-tahun - es berumur tebal 3 m atau lebih, yang bertahan mencair setidaknya selama dua tahun. Permukaan es tersebut ditutupi dengan banyak ketidakteraturan dan gundukan yang terbentuk akibat pencairan berulang kali. Permukaan bawah es abadi juga sangat tidak rata dan bentuknya bervariasi.

Penelitian es laut di Kutub Utara

Ketebalan es abadi di Samudra Arktik mencapai 4 m di beberapa wilayah.

Perairan Antartika sebagian besar mengandung es tahun pertama setebal 1,5 m, yang menghilang di musim panas.

Es laut adalah es yang terbentuk di laut (samudera) ketika air membeku. Karena air laut asin, pembekuan air dengan salinitas sama dengan salinitas rata-rata Samudra Dunia terjadi pada suhu sekitar −1,8 °C.
Penilaian jumlah (kepadatan) es laut diberikan dalam poin - dari 0 (air jernih) hingga 10 (es padat).
Properti. Sifat terpenting es laut adalah porositas dan salinitas, yang menentukan kepadatannya (dari 0,85 hingga 0,94 g/cm³). Karena kepadatan es yang rendah, es yang terapung naik di atas permukaan air sebesar 1/7 - 1/10 ketebalannya. Es laut mulai mencair pada suhu di atas −2,3°C. Dibandingkan dengan air tawar, lebih sulit pecah dan lebih elastis.
Salinitas. Salinitas es laut bergantung pada salinitas air, laju pembentukan es, intensitas pencampuran air, dan umurnya. Rata-rata salinitas es 4 kali lebih rendah dibandingkan salinitas air pembentuknya, berkisar antara 0 hingga 15 ppm (rata-rata 3-8 ppm).
Kepadatan. Es laut adalah tubuh fisik kompleks yang terdiri dari kristal es segar, air garam, gelembung udara, dan berbagai kotoran. Rasio komponen bergantung pada kondisi pembentukan es dan proses es selanjutnya serta mempengaruhi kepadatan rata-rata es. Dengan demikian, keberadaan gelembung udara (porositas) secara signifikan mengurangi kepadatan es. Salinitas es memiliki pengaruh yang lebih kecil terhadap kepadatan dibandingkan porositas. Dengan salinitas es 2 ppm dan porositas nol, kepadatan es adalah 922 kilogram per meter kubik, dan dengan porositas 6 persen turun menjadi 867. Sementara itu, dengan porositas nol, peningkatan salinitas dari 2 menjadi 6 ppm mengarah pada sifat termofisika. Konduktivitas termal rata-rata es laut sekitar lima kali lebih tinggi dibandingkan air dan delapan kali lebih tinggi dibandingkan salju, yaitu sekitar 2,1 W/m derajat, namun dapat menurun ke arah permukaan bawah dan atas es karena peningkatan salinitas. dan peningkatan jumlah pori-pori.

Kapasitas panas es laut mendekati es segar karena suhu es menurun seiring dengan pembekuan air garam. Dengan meningkatnya salinitas, dan karenanya meningkatkan massa air garam, kapasitas panas es laut semakin bergantung pada panas transformasi fasa, yaitu perubahan suhu. Kapasitas panas efektif es meningkat seiring dengan meningkatnya salinitas dan suhu.
Panas peleburan (dan kristalisasi) es laut berkisar antara 150 hingga 397 kJ/kg, bergantung pada suhu dan salinitas (dengan meningkatnya suhu atau salinitas, panas peleburan menurun).
Sifat optik. Es murni transparan terhadap sinar cahaya. Inklusi (gelembung udara, air garam, debu) menyebarkan sinar, secara signifikan mengurangi transparansi es. Warna es laut dalam kumpulan besar bervariasi dari putih hingga coklat.
Es putih terbentuk dari salju dan memiliki banyak gelembung udara atau sel air garam. Es laut muda, yang memiliki struktur granular dan mengandung banyak udara dan air garam, seringkali berwarna hijau.
Es hummocky abadi yang kotorannya telah diperas, dan es muda yang membeku dalam kondisi tenang, sering kali berwarna biru atau biru. Es gletser dan gunung es juga berwarna biru. Di es biru, struktur kristal seperti jarum terlihat jelas.
Es berwarna coklat atau kekuningan berasal dari sungai atau pantai dan mengandung campuran tanah liat atau asam humat.
Jenis es awal (es lemak babi, lumpur) berwarna abu-abu tua, terkadang dengan warna baja. Ketika ketebalan es bertambah, warnanya menjadi lebih terang, dan secara bertahap berubah menjadi putih. Saat mencair, bongkahan es tipis kembali berubah warna menjadi abu-abu. Jika es mengandung banyak mineral atau pengotor organik (plankton, suspensi aeolian, bakteri), warnanya dapat berubah menjadi merah, merah muda, kuning, bahkan hitam.
Karena sifat es dalam menahan radiasi gelombang panjang, ia mampu menimbulkan efek rumah kaca, yang menyebabkan pemanasan air di bawahnya.
Peralatan mekanis. Sifat mekanik es berarti kemampuannya menahan deformasi.
Jenis deformasi es yang umum: tegangan, kompresi, geser, tekukan. Ada tiga tahap deformasi es: tahap elastis, elastoplastik, dan patah. Mempertimbangkan sifat mekanik es penting ketika menentukan jalur optimal pemecah es, serta ketika menempatkan kargo di bongkahan es, stasiun kutub, dan ketika menghitung kekuatan lambung kapal.
Kondisi pendidikan. Ketika es laut terbentuk, tetesan kecil air asin muncul di antara kristal es segar, yang secara bertahap mengalir ke bawah. Titik beku dan suhu air laut dengan kepadatan terbesar bergantung pada salinitasnya. Air laut yang salinitasnya di bawah 24.695 ppm (disebut air payau), bila didinginkan pertama-tama mencapai kepadatan tertinggi, seperti air tawar, dan dengan pendinginan lebih lanjut dan tanpa pengadukan dengan cepat mencapai titik bekunya. Jika salinitas air di atas 24.695 ppm (air asin), ia mendingin hingga titik beku dengan peningkatan kepadatan yang konstan dengan pencampuran terus menerus (pertukaran antara lapisan air dingin bagian atas dan lapisan air hangat bagian bawah), yang tidak menciptakan kondisi untuk pendinginan dan pembekuan air yang cepat, yaitu ketika Dalam kondisi cuaca yang sama, air laut yang asin membeku lebih lambat daripada air payau.
Klasifikasi. Es laut dibagi menjadi tiga jenis berdasarkan lokasi dan mobilitasnya:
es cepat, es terapung (drift), es bongkahan multi-tahun (pack).
Menurut tahapan perkembangan es, beberapa jenis es awal dibedakan (sesuai urutan waktu pembentukannya):
jarum es, lemak babi es, lumpur salju, lumpur, di dalam air (termasuk dasar atau jangkar), terbentuk pada kedalaman tertentu dan benda-benda di dalam air dalam kondisi pencampuran air yang bergejolak.
Jenis-jenis es selanjutnya pada masa pembentukannya adalah es nilas:
nila, terbentuk di permukaan laut yang tenang dari lemak dan salju (nila gelap setebal 5 cm, nila terang setebal 10 cm) - kerak es tipis elastis yang mudah membengkok di atas air atau membengkak dan membentuk lapisan bergerigi bila dikompres;
labu yang dibentuk dalam air desalinasi di laut yang tenang (in
terutama di teluk, dekat muara sungai) - kerak es rapuh dan berkilau yang mudah pecah di bawah pengaruh ombak dan angin;
es panekuk terbentuk pada saat gelombang lemah dari lemak es, salju atau lumpur, atau akibat pecahnya gelombang termos, nilas atau biasa disebut es muda. Merupakan lempengan es berbentuk bulat dengan diameter 30 cm sampai 3 m dan tebal 10 - 15 cm dengan tepi terangkat akibat gesekan dan benturan es yang terapung.
Tahap perkembangan pembentukan es selanjutnya adalah es muda, yang terbagi menjadi es berwarna abu-abu (tebal 10 - 15 cm) dan es berwarna abu-abu putih (tebal 15 - 30 cm).
Es laut yang terbentuk dari es muda dan berumur tidak lebih dari satu musim dingin disebut es tahun pertama. Es tahun pertama ini dapat berupa:
es tipis tahun pertama - es putih setebal 30 - 70 cm,
ketebalan rata-rata - 70 - 120 cm,
es tahun pertama yang tebal - tebalnya lebih dari 120 cm.
Jika es laut telah mencair setidaknya selama satu tahun, maka es tersebut diklasifikasikan sebagai es tua. Es tua dibagi menjadi:
sisa satu tahun - es yang belum mencair di musim panas, yang lagi-lagi dalam tahap pembekuan, dua tahun - yang telah ada lebih dari satu tahun (ketebalannya mencapai 2 m), es berumur beberapa tahun dengan ketebalan 3 m atau lebih, yang mampu bertahan dari pencairan setidaknya selama dua tahun. Permukaan es tersebut ditutupi dengan banyak ketidakteraturan dan gundukan yang terbentuk akibat pencairan berulang kali. Permukaan bawah es abadi juga sangat tidak rata dan bentuknya bervariasi.
Ketebalan es abadi di Samudra Arktik mencapai 4 m di beberapa wilayah.
Perairan Antartika sebagian besar mengandung es tahun pertama setebal 1,5 m, yang menghilang di musim panas.
Berdasarkan strukturnya, es laut secara kondisional dibagi menjadi berbentuk jarum, kenyal, dan granular, meskipun biasanya ditemukan dalam struktur campuran.

Es laut diklasifikasikan menurut asal usulnya, bentuk dan ukurannya, keadaan permukaan es (datar, hummocky, dll), umur (tahapan perkembangan dan penghancuran berbagai jenis es), navigasi (kemampuan melewati es oleh kapal) dan karakteristik dinamis (es tetap dan mengambang).

Berdasarkan asalnya, es yang diamati di laut dibagi menjadi es laut, sungai, dan gletser (es yang berasal dari benua - gunung es, pulau es).

Es sungai yang terbawa ke laut biasanya berwarna kecoklatan dan bentuknya sama dengan es laut. Es gletser sangat berbeda dengan es laut dan sungai dalam dimensi vertikal, bentuk dan warna.

Jenis dan bentuk es

Tergantung pada tahap perkembangan dan kondisi pembentukan es, es dibagi menjadi beberapa jenis dan bentuk berikut.

Jenis es awal:

• jarum es - kristal es dalam bentuk jarum atau pelat tipis yang terbentuk di permukaan air atau ketebalannya;
• minyak es - akumulasi jarum es beku di permukaan air dalam bentuk bintik-bintik atau lapisan tipis terus menerus berwarna timah keabu-abuan, membuat permukaan air tampak berminyak matte;
• salju - massa kental dan lembek yang terbentuk selama hujan salju lebat di air dingin;
• lumpur adalah kumpulan bongkahan es lepas berwarna keputihan dengan diameter beberapa sentimeter, terbentuk dari lemak babi sedingin es, lumpur salju, dan es dasar;
• nilas - kerak es tipis dan elastis setebal 10 cm, mudah melengkung dan membengkak; memiliki permukaan matte;
• labu - es transparan tipis berbentuk kerak mengkilat dan rapuh setebal 5 cm, terbentuk dari kristal es atau es lemak babi dalam kondisi laut yang tenang; mudah pecah karena angin atau ombak;
• es panekuk - es, sebagian besar berbentuk bulat, diameter 30 cm hingga 3 m dan tebal hingga 10 cm, dengan tepi putih terangkat akibat benturan es yang terapung satu sama lain.

Es muda - es dalam tahap peralihan antara jenis es awal dan es tahun pertama, tebal 15-30 cm, berwarna abu-abu atau putih keabu-abuan.

Es tahun pertama adalah es yang berumur tidak lebih dari satu musim dingin, berkembang dari es muda dengan ketebalan 30 cm sampai 2 m, terbagi menjadi:

• es tipis satu tahun (es putih) dengan ketebalan 30 sampai 70 cm,
• es tahun pertama rata-rata 70 hingga 120 cm dan
• es tebal tahun pertama setebal lebih dari 120 cm.

Es dua tahun adalah es yang berada dalam siklus pertumbuhan tahunan kedua dan mencapai 2 m atau lebih pada akhir musim dingin kedua. Multi-tahun atau bungkusan es- es yang telah ada lebih dari dua tahun, tebalnya mencapai 3 m atau lebih; desalinasi, memiliki warna biru.

Memperbaiki es

lapisan es terus menerus terhubung ke pantai, dan di daerah laut dangkal - ke dasar; adalah bentuk utama es stasioner. Es yang cepat dapat meluas hingga beberapa puluh dan terkadang ratusan kilometer lebarnya. Ketebalan es cepat di Arktik biasanya 2-3 m, di lautan dengan garis lintang sedang - 1 -1,5 m dan di laut selatan Uni Soviet - 0,5-1,0 m.

Tepian es adalah tahap awal pembentukan es cepat; Bentuknya di dekat pantai, biasanya terdiri dari nila atau labu, dan lebarnya bisa mencapai 100-200 m.

Dasar es cepat merupakan bagian dari es cepat yang membeku langsung ke pantai dan tidak mengalami fluktuasi vertikal pada saat air pasang dan perubahan permukaan laut lainnya.

Stamukha adalah formasi es hummocky yang terletak di tanah.

Es di pantai - tumpukan es di pantai yang landai.

Es yang mengapung tidak terhubung ke pantai dan melayang di bawah pengaruh angin dan arus. Ini termasuk tahap awal es (lemak, lumpur salju, lumpur, es pancake), bentuk selanjutnya (nilas, ikan muda, es satu tahun, dua tahun dan multi-tahun), es dalam bentuk ladang, pecahan atau bongkahan es individu, serta gunung es, puing-puingnya, dan pulau es.

Tergantung pada ukuran es yang terapung, es terapung dibagi menjadi beberapa bentuk berikut:

• ladang es adalah formasi es hanyut terbesar berdasarkan luasnya, yang dibagi berdasarkan ukurannya menjadi raksasa (diameter lebih dari 10 km), luas (2-10 km), besar (0,5-2 km) dan pecahan bidang - es terapung berukuran 100 - 500 m;
• es kasar - es terapung berukuran 20-100 m;
• pecahan es kecil - es terapung berukuran 2-20 m;
• es parut - es terapung berukuran 0,5-2 m;
• embun beku - bongkahan es dari berbagai usia yang membeku di ladang es;
• hummock adalah tumpukan individu pecahan es yang terapung (bukit kecil) di lapisan es, yang terbentuk akibat tumbukan kuat atau kompresi es;
• nesyak - gundukan besar atau sekelompok gundukan yang membeku bersama, mewakili gumpalan es yang terapung dengan dimensi horizontal yang relatif kecil dan dimensi vertikal yang besar; draft hingga 20-25 m dan ketinggian di atas permukaan laut hingga 5 m.

Gunung es, pulau-pulau es yang hanyut. Es kontinental (glasial) atau gletser terbentuk di darat dari curah hujan padat di atmosfer, yang kemudian secara bertahap meluncur ke laut. Es yang berasal dari benua dibagi menjadi es yang tidak bergerak dan yang melayang.

Es tetap yang berasal dari benua meliputi:

• lidah gletser - bagian dari gletser yang memanjang kuat ke laut, mengapung dan kadang-kadang memanjang dari pantai hingga puluhan kilometer, memiliki lebar yang besar, terutama di Antartika;
• rak es - formasi es yang menjulang lebih dari 2 m di atas permukaan laut; biasanya memiliki permukaan bergelombang;
• penghalang es - tepi lidah glasial atau lapisan es, menjulang di atas permukaan laut dari 2 hingga beberapa puluh meter.

Es yang melayang termasuk gunung es dan pulau es.

• Gunung es adalah bagian terpisah dari gletser atau lapisan es, yang hanyut di laut (samudera) dan mempunyai ketinggian lebih dari 5 m di atas permukaan laut. Ketinggian gunung es di atas permukaan air rata-rata 70 (di Kutub Utara) dan 100 m (di Antartika); bagian utama gunung es berada di bawah air, yaitu sedimennya bisa mencapai 400 hingga 1000 m.Gunung es dalam penampakannya berbentuk kolom (gunung es dengan puncak datar dengan dimensi horizontal besar, terutama di Antartika), piramidal (gunung es dengan ujung runcing, bagian atas berbentuk tidak beraturan dan dimensi horizontalnya relatif kecil). Ada pecahan gunung es di laut (balok es besar yang pecah dari gunung es atau gletser dan tingginya tidak lebih dari 5 m di atas permukaan laut) dan pecahan (pecahan gunung es yang sangat kecil).
• Pulau-pulau es yang melayang- pecahan besar lapisan es dengan permukaan bergelombang hingga panjang 30 km atau lebih; naik di atas permukaan laut sebesar 5-10 m, mencapai ketebalan lebih dari 15-30 m, dan hanyut di Samudra Arktik.