冰山(Iceberg)是大陸冰蓋邊緣或峽灣冰川末端崩解入海的巨大漂浮冰體。在南、北兩極,雪線接近或位于海平面,很多陸地被冰雪覆蓋,形成冰蓋。在自身重力等作用下,冰蓋從陸地伸入海洋,形成漂浮在海上的冰架,由于風(fēng)暴、潮汐等因素,一些冰架發(fā)生斷裂、脫落,進(jìn)入海洋,形成冰山。一座巨型冰山從冰架上斷裂一般需要經(jīng)過(guò)10至30年的漫長(zhǎng)過(guò)程,最終會(huì)在緯度較低、水溫較高的海域逐漸消融。
冰山誕生于地球的南北極海域。在南極冰蓋外圍,主要分布有羅斯冰架、龍尼-菲爾希納冰架和埃默里冰架等,南大洋的冰山主要源于羅斯海、威德爾海和南極大陸沿岸的陸緣冰架(如上述冰架),這些冰架是冰山的主要來(lái)源。北極冰山主要分布在格陵蘭島、阿拉斯加州、新地島、斯瓦爾巴群島等沿岸地區(qū)的海域,每年約有16000座冰山從冰蓋上脫落進(jìn)入北冰洋,其中90%的冰山來(lái)自格陵蘭冰蓋。格陵蘭西部冰川每年產(chǎn)生約1萬(wàn)座冰山,冰山產(chǎn)生的速率在北冰洋為每年280立方公里,在南極洲為每年1800立方公里。
冰山的密度為900千克/立方米,與海水非常接近,冰山露出水面的一角僅僅是整座冰山的1/10。其長(zhǎng)、寬、高小到幾十米,大到幾千米不等,質(zhì)量差別高達(dá)8個(gè)量級(jí),從質(zhì)量約1000噸的小冰山到質(zhì)量超過(guò)1010噸的巨大冰山。冰山大部分是呈現(xiàn)白色和藍(lán)色的,此外,還有綠色、灰色、彩色和黑色冰山等。冰山按形狀主要分為板狀冰山和非板狀冰山兩大類,板狀冰山包括塊狀和桌狀冰山,非板狀冰山包括楔形、尖頂形、船塢形、穹頂形冰山。冰山運(yùn)動(dòng)的主要?jiǎng)恿κ茄罅骱惋L(fēng),海底地形、海冰和科里奧利力也會(huì)對(duì)其運(yùn)動(dòng)軌跡造成不同程度的影響。
冰山使島上企鵝、海豹的覓食路徑受到影響,威脅著船舶和人們的安全,在漂移過(guò)程中可能會(huì)撞上鉆井平臺(tái)導(dǎo)致平臺(tái)受損,冰山擱淺限制了海洋表層水循環(huán)、降低了附近冰架底部消融量并且阻礙了區(qū)域海冰擴(kuò)散。但是,冰山也是一種淡水資源,在漂浮過(guò)程中不斷融化,內(nèi)部的礦物質(zhì)不斷釋放進(jìn)入海洋,可為磷蝦等海洋生物提供食物來(lái)源。
形成
很多人會(huì)誤認(rèn)為冰山是一種巨大的海冰。實(shí)際上,冰山誕生于地球的南北極海域。南極大陸和北極格陵蘭島終年白雪皚皚,在寒冷的天氣下很少融化,因此年復(fù)一年降落的雪不斷堆積起來(lái),厚度可達(dá)數(shù)千米,雪線接近或位于海平面。雪花在其自身壓力下漸漸變成密實(shí)的冰體,最終連成廣袤的冰川或冰蓋。在重力作用下,冰川緩慢地向大陸邊緣“流動(dòng)”,伸入四周的大海。冰川伸向海面的部分被稱為冰架,由于風(fēng)暴、潮汐等因素,發(fā)生上下運(yùn)動(dòng),一些冰架發(fā)生斷裂,崩解產(chǎn)生小至幾平方千米大至幾千平方千米、厚度為數(shù)百米的冰山,脫落后進(jìn)入海洋,形成了冰山。從歷史記錄看,一座巨型冰山從冰架上斷裂一般需要經(jīng)過(guò)10至30年的漫長(zhǎng)過(guò)程,并且是從冰架上出現(xiàn)冰裂開始。隨著全球氣候變暖,小規(guī)模的冰山從融化的大型冰山中分離,導(dǎo)致航道內(nèi)小型冰山出現(xiàn)的概率增加。
消融
地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的科里奧利力和南極大陸海岸環(huán)流產(chǎn)生的西向推力共同作用,使得大部分冰山沿著南極繞極流(西風(fēng)漂流)自西向東圍繞南極大陸移動(dòng),最終會(huì)在緯度較低、水溫較高的海域逐漸消融。然而冰山的一生長(zhǎng)短不一,短的一兩年就全部消融,"長(zhǎng)壽"的冰山有可能會(huì)漂流十幾年,南極冰山北漂的最遠(yuǎn)界限在南太平洋可至南緯50度附近,在南印度洋,可北上至南緯45度附近,在南大西洋可至南緯35度海域。
分布
南極
南極海域是世界上冰山分布最多的區(qū)域,約有22萬(wàn)座冰山。在南極冰蓋外圍,主要分布有羅斯冰架、龍尼-菲爾希納冰架和埃默里冰架等,這些冰架是冰山的主要來(lái)源。另外,整個(gè)南極大陸被一塊有500多萬(wàn)年歷史的巨大冰蓋覆蓋著,直徑約4500千米,面積約1398萬(wàn)平方千米,約占南極大陸面積的98%。這塊冰蓋占世界陸地冰量的90%,淡水總量的70%。
北極
北極冰山主要分布在格陵蘭島、阿拉斯加州、新地島、斯瓦爾巴群島、弗朗茨約瑟夫地、西維拉地島、烏沙科夫島等沿岸地區(qū)的海域,每年約有16000座冰山從冰蓋上脫落進(jìn)入北冰洋,其中90%的冰山來(lái)自格陵蘭冰蓋。北極冰山緯度最高的來(lái)源是挪威北部的斯瓦爾巴群島和俄羅斯北極地區(qū)的島嶼,從這些來(lái)源產(chǎn)生的冰山并不大,大約每年6.28立方千米。其中,大概26%來(lái)自斯瓦爾巴群島,36%來(lái)自弗朗茨約瑟夫地,32%來(lái)自新地島,約6%來(lái)自西維拉地島,0.3%來(lái)自烏沙科夫島,這些冰山許多直接進(jìn)入淺海巴倫支海或喀拉海,在那里擱淺。
性質(zhì)
密度與質(zhì)量
冰山的密度為900千克/立方米,低于海水密度,冰山有8/9的體積浸沒在海平面下,露出水面的只是它的1/9,看著浮在水面上的形狀并猜不出水下的形狀,隱蔽性很高,即便是借助船用雷達(dá),也很難及時(shí)觀測(cè)到這些海面上尺度較小的冰山。其長(zhǎng)、寬、高小到幾十米,大到幾千米不等,質(zhì)量差別高達(dá)8個(gè)量級(jí),從質(zhì)量約1000噸的小冰山到質(zhì)量超過(guò)1010噸的巨大南極板狀冰山。
大小
北極的冰山通常比南極洲的冰山要小,1882年,在北極巴芬島附近觀測(cè)到的一座冰山長(zhǎng)13千米,寬6公里,冰山高出水線的高度為20米。1927年,捕鯨者Odd I在南極洲克拉倫斯島觀測(cè)到的冰山長(zhǎng)180千米,冰山高出水線的高度為30至40米。1956年,美國(guó)冰川號(hào)在斯科特島附近發(fā)現(xiàn)了一座冰山,長(zhǎng)度為335千米,寬度為100千米。2000年,冰山B-15從羅斯冰架上斷裂,最初的長(zhǎng)度為295千米。幾天后冰山B-15分裂成兩部分,其中較大部分冰山B-15a長(zhǎng)120千米,寬20千米。2005年10月,冰山B-15a在維多利亞地的阿達(dá)爾角附近因遠(yuǎn)處涌浪的影響解體成幾大塊。
顏色
白色
大部分冰山呈現(xiàn)出白色,是因?yàn)榻^大多數(shù)照在冰雪表面的可見光都被反射回來(lái)。在可見光譜的范圍內(nèi),被冰雪吸收的能量很低,而且反射率在各個(gè)波段比較均勻,雪花能均勻地反射所有波長(zhǎng)的光,從而形成閃閃發(fā)光的白色冰山。
藍(lán)色
在冰山的凹陷處或海浪侵蝕出的洞穴中,常會(huì)呈現(xiàn)出一種特別純凈的藍(lán)色。有些冰山在海浪、海流以及特殊地形的作用下,還會(huì)發(fā)生翻轉(zhuǎn),露出底部沒有白雪覆蓋、半透明的藍(lán)色冰體。這或許是冰因?yàn)槿诨匦聝鼋Y(jié)形成不同晶體結(jié)構(gòu),從而使冰山呈現(xiàn)藍(lán)色所致;亦或是由于冰中包含有機(jī)化合物、礦物質(zhì)、冰藻等,使得冰山在陽(yáng)光折射下呈現(xiàn)出藍(lán)色。
其他顏色
海水、藻類和缺乏裂縫可以創(chuàng)造除白色和藍(lán)色以外的顏色。當(dāng)冰冷的海水在從陸地延伸到海洋的冰架底部凝結(jié)時(shí),巖石中的鐵與海水混合,會(huì)呈現(xiàn)出翡翠般的綠色,綠色冰山是南極特有的非常少見的冰山。冰川與陸地磨蝕時(shí)粘上的礫石會(huì)在冰中形成灰色條紋。冰架底部的裂縫被海水填滿后結(jié)冰,就會(huì)形成彩色條紋冰山。年代久遠(yuǎn)的冰川內(nèi)部巨大壓力把空氣擠壓出來(lái)而晶體化,失去了反射光線的能力,沉積物會(huì)產(chǎn)生一些冰山中存在的骯臟的黑色,則會(huì)形成黑色冰山。
分類
冰山的形狀各不相同,依據(jù)冰山的形狀主要可以將冰山分為板狀冰山和非板狀冰山兩大類。
板狀冰山
板狀冰山包括塊狀和桌狀冰山,是從冰架的邊緣分裂出來(lái)的又寬又平又長(zhǎng)的冰山,一般體量巨大,外觀呈現(xiàn)為極規(guī)則的長(zhǎng)方體。和所有冰山一樣,表面上可見的部分只是冰山質(zhì)量的10%,其余的都藏在水下。板狀冰山會(huì)隨著海水和風(fēng)的侵蝕逐漸變得“圓潤(rùn)”,棱角會(huì)逐漸的消失不見。在南極,冰山體積巨大,很多是方正的板狀冰山,外形相對(duì)單一。2018年10月25日,據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,美國(guó)航空航天局(NASA)的研究人員在南極洲的拉森號(hào)冰架發(fā)現(xiàn)了一座方形冰山,邊緣齊整,專家認(rèn)為,冰山銳利的邊緣表明它可能剛剛從冰架上斷裂。南極冰山基本上是南極冰蓋的陸緣冰脫離冰蓋、移入海域而形成的,因此往往容易形成規(guī)模很大的桌狀冰山。由于南極氣溫低,冰山幾乎不因融化而變形。北極海域氣溫遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于南極海域,因此冰山容易在漂移過(guò)程中融化,體積變小。
非板狀冰山
非板狀冰山較小且形狀不太均勻,通常具有銳角和曲線,包括楔形冰山:一邊是陡峭邊緣,另一邊是平緩斜坡的冰山;尖頂形冰山:一座有一個(gè)或多個(gè)尖頂?shù)谋剑淮瑝]形冰山:被侵蝕形成溝渠和渠道的冰山。和穹頂形冰山:頂部呈圓形的冰山。在北極,冰山體積較小、結(jié)構(gòu)緊湊,由大量冰組成,其中非板狀冰山最為常見。
運(yùn)動(dòng)
相關(guān)模型
幾何模型
冰山實(shí)際形狀是不規(guī)則的,但從數(shù)值試驗(yàn)角度,通常選擇幾種規(guī)則形狀以涵蓋冰山真實(shí)形狀,例如,用球體模型、立方體模型和棱柱體模型分別表示圓形冰山、塊狀冰山和平板冰山。用球體模型、立方體模型和棱柱體模型分別表示圓形冰山、塊狀冰山和平板冰山。
數(shù)學(xué)模型
流體控制方程
獲取浮冰山在波-流中的運(yùn)動(dòng)需要求解流體控制方程,包括質(zhì)量守恒方程、動(dòng)量守恒方程和能量守恒方程。由于不可壓縮流體只有很少的熱量交換,因此忽略能量守恒方程。
浮冰山流域滿足的質(zhì)量守恒方程(連續(xù)性方程)為,式中,是時(shí)均速度。
動(dòng)量守恒方程(N-S方程)為,式中,?表示外積,為平均壓力,為平均黏性應(yīng)力,為雷諾應(yīng)力,是湍流引起的時(shí)均效應(yīng),為流體密度,g為重力加速度。
浮體運(yùn)動(dòng)方程
對(duì)于浮體在波浪中的運(yùn)動(dòng),通常定義兩個(gè)坐標(biāo)系,一個(gè)是大地坐標(biāo)系OXYZ,一個(gè)是跟隨浮體質(zhì)心平動(dòng)的隨體坐標(biāo)系OX'Y'Z',相對(duì)于大地坐標(biāo)系的浮體運(yùn)動(dòng)方程為,,式中,m為浮體質(zhì)量,I為浮體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,Ω為角速度向量,V為線速度矢量,f為流體施加于浮體的合外力,M為浮體受到的合外力矩。
影響因素
自身
冰山形狀對(duì)于冰山的漂移有明顯影響,塊狀冰山的漂移速度與位移最大,平板冰山次之,圓形冰山最小。這些冰山主要沿著南極近岸運(yùn)動(dòng),冰山在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中由于受到海水的侵蝕會(huì)不斷的崩解和融化,當(dāng)冰山在近岸大陸架上運(yùn)動(dòng)時(shí),受洋流、海洋表面風(fēng)場(chǎng)以及海底地形等外界自然條件的綜合作用,其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)通常毫無(wú)規(guī)律并且難以準(zhǔn)確預(yù)測(cè),直到冰山運(yùn)動(dòng)到深海海域時(shí)由于脫離了海底地形的束縛,冰山運(yùn)動(dòng)軌跡才變得簡(jiǎn)單易測(cè)。
外力
冰山運(yùn)動(dòng)的主要?jiǎng)恿κ茄罅骱惋L(fēng),海底地形、海冰和科里奧利力也會(huì)對(duì)其運(yùn)動(dòng)軌跡造成不同程度的影響。其中,洋流、海表風(fēng)場(chǎng)、海底地形是影響冰山運(yùn)動(dòng)軌跡的最主要因素,科里奧利力次之,海冰的作用力最小。當(dāng)冰山在近岸大陸架上運(yùn)動(dòng)時(shí),受洋流、海表風(fēng)場(chǎng)以及海底地形等外界自然條件的綜合作用,其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)通常毫無(wú)規(guī)律且難以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。直到冰山運(yùn)動(dòng)到深海海域時(shí),由于脫離了海底地形的束縛,其運(yùn)動(dòng)軌跡才變得簡(jiǎn)單易測(cè)。在南極,由于南極環(huán)極流和風(fēng)的影響,冰山的運(yùn)動(dòng)主方向呈北東,也有呈北西向運(yùn)動(dòng),但少有南向運(yùn)動(dòng)。
影響
生態(tài)
厚度達(dá)上百米的冰山,在具有復(fù)雜海底地形的近岸海域運(yùn)動(dòng)過(guò)程中可能發(fā)生擱淺,擱淺會(huì)觸發(fā)不同的區(qū)域性海洋過(guò)程,對(duì)近岸洋流循環(huán)、海冰生長(zhǎng)以及海洋生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重影響。例如,Robinson和Williams(2012)以及Remy等(2008)分析了從羅斯冰架崩解產(chǎn)生的B15冰山擱淺對(duì)麥克默多站附近海域海洋過(guò)程的影響,發(fā)現(xiàn)冰山擱淺限制了海洋表層水循環(huán)、降低了附近冰架底部消融量并且阻礙了區(qū)域海冰擴(kuò)散。另外,冰山若卡在一些小島邊緣,將使島上企鵝、海豹的覓食路徑受到影響。極地動(dòng)物獵食途中如果因?yàn)楸阶钃跣枰@道,激增的路程會(huì)增加其幼崽餓死的概率。2010年南極洲英聯(lián)邦灣丹尼森角附近的一塊冰架斷裂,形成巨大的B90b冰山,這座冰山和許多浮冰一起堵在丹尼森角海岸線附近。由于企鵝繁殖的特點(diǎn),原來(lái)居住在丹尼森角海岸線上的阿德利企鵝必須繞過(guò)這座冰山,回到原繁殖地,而繞行的路程長(zhǎng)達(dá)60千米,如此漫長(zhǎng)的捕食路程給企鵝帶來(lái)了很大的困難。受此影響,丹尼森角的阿德利企鵝種群數(shù)量開始急劇下降:2010年原本有16萬(wàn)只,第二年夏天僅剩下1萬(wàn)只。
同時(shí),冰山融水中含有豐富的鐵以及其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),有利于海洋浮游植物的生長(zhǎng),并最終提升了該海域的固碳能力。從冰山附近一直延伸至數(shù)百千米的范圍內(nèi)存在生長(zhǎng)活躍的浮游植物帶,提高的浮游植物生產(chǎn)力直接影響海洋的碳儲(chǔ)存,并且即便冰山“漂走”,原本所在海域內(nèi)的這一現(xiàn)象還能持續(xù)至少一個(gè)月。南冰洋海域20%的固碳量與冰山融水有關(guān)。如果巨型冰山崩解融化繼續(xù)加劇,其對(duì)碳循環(huán)的負(fù)反饋?zhàn)饔每赡軐⒏蟆T谄淦∵^(guò)程中不斷融化,內(nèi)部的礦物質(zhì)不斷釋放進(jìn)入海洋,可為磷蝦等海洋生物提供食物來(lái)源。
人類
船舶與冰山碰撞的概率并不大,但是一旦發(fā)生,就會(huì)給船舶結(jié)構(gòu)以及船上人員安全帶來(lái)危險(xiǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì),在1619~2004年間,共發(fā)生了約670起船舶與冰山的碰撞事故,這些事故不但造成了人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失,還給周圍環(huán)境帶來(lái)了嚴(yán)重破壞。
另外,冰山是一種淡水資源,許多缺水國(guó)家都正在制定拖運(yùn)和利用南極冰山解決缺水問(wèn)題的計(jì)劃。在2021年時(shí),科學(xué)家曾估計(jì)A-76A冰山已向海洋注入大約9億噸淡水,其中大部分在南喬治亞島附近,此后還將繼續(xù)向附近海洋注入大量淡水資源,驅(qū)動(dòng)海洋循環(huán)流動(dòng)。
氣候
冰山融化會(huì)釋放大量的甲烷,而甲也是一種溫室氣體,而且它的升溫能力是二氧化碳的80多倍。另外,相較于地球表面的其它材料,冰很少吸收太陽(yáng)熱量,相反它對(duì)太陽(yáng)光的反射率極高,因此有冰被覆蓋越多的話,地球其實(shí)是更不容易升溫的。當(dāng)冰川一點(diǎn)點(diǎn)脫落,冰山一塊塊融化的時(shí)候,會(huì)導(dǎo)致全球變暖加劇。海因里希事件的發(fā)生伴隨著大規(guī)模的冰川崩潰,大量的淡水在很短的時(shí)間內(nèi)傾瀉進(jìn)入北大西洋,產(chǎn)生大量冰山,這會(huì)對(duì)北大西洋水文造成嚴(yán)重影響,導(dǎo)致NADW的形成減弱。在大西洋經(jīng)向翻轉(zhuǎn)流體系中,NADW的形成減弱同時(shí)意味著表層的墨西哥灣流及其北大西洋的延伸——北大西洋流的強(qiáng)度變得疲軟。這使得向北輸送的熱流量減少,反過(guò)來(lái)將導(dǎo)致南極變暖,這就是“雙極蹺蹺板”的氣候模型。
地貌
冰架或冰川斷裂時(shí)形成冰山,在冰山漂移過(guò)程中,當(dāng)冰山水下部分的厚度大于該地的水深時(shí),冰山龍骨接觸到海底,或者冰山融化后重心發(fā)生變化,翻轉(zhuǎn)后撞擊海底,在洋流與科里奧利力共同作用下冰山底部與海底基巖之間會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),在擱淺區(qū)內(nèi)做緩慢運(yùn)動(dòng),就會(huì)產(chǎn)生冰山犁溝地貌。冰山犁溝的大小和形狀取決于冰山的大小、水深、洋流、大氣環(huán)境、海底基底、風(fēng)力以及過(guò)去冰川變遷的歷史等因素,對(duì)冰山犁溝的研究有助于判斷冰山龍骨的大小和尺寸,從而判斷冰山的形態(tài)特征、遷移路徑及驅(qū)動(dòng)因素,進(jìn)而了解冰蓋冰架融化崩解的過(guò)程及影響因素。同時(shí)冰山觸底也會(huì)擾亂和改造海底沉積物、影響當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng),對(duì)冰山犁溝的研究也有助于更好地了解受冰川影響的沉積環(huán)境和年代。在南北極地區(qū)均發(fā)現(xiàn)過(guò)此地貌,如巴倫支海北部、斯瓦爾巴群島北部、威德爾海、松島灣和松島冰川下等。
世界冰山
南極冰山
南極洲的冰山形狀奇特,有的冰山竟然出現(xiàn)了彩帶,其中一些冰山看起來(lái)像巨大的漢堡。冰山中間的夾層呈現(xiàn)藍(lán)色、綠色還有褐色的花紋。科學(xué)推測(cè),那些藍(lán)色的條紋是由于冰山碎片崩裂后,一些冰雪融水滲入后凍結(jié)而成的。當(dāng)冰山崩裂后一部分落到水里,咸咸的海水層在小冰山下面凍結(jié),如果這一區(qū)域的海藻豐富的話,它們就會(huì)呈現(xiàn)綠色的斑紋。黑色、褐色和黃色的條紋是因?yàn)楸?a href="/hebeideji/6257381040183391916.html">沉積物造成的,當(dāng)冰山碎片滑落到海里,周圍沉積物覆蓋在上面,就形成一層黑褐色和黃色的斑紋。
北極冰山
在北冰洋周圍的各邊緣海,有數(shù)不清的冰山,它們的高度雖然遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上南極的冰山,體積較小,但是外形奇異,千姿百態(tài),絢麗多彩,另有一番景象,其中塔狀冰山最為常見。這些冰山的厚度不等,有的十多米,有的數(shù)十米,最厚的有一百三十多米;冰山的面積,從不足1平方千米到幾平方千米。冰山的頂部。有的又尖又小,有的卻又平又寬,活像一張方形的大桌面。
學(xué)術(shù)研究
南極冰山特征及分布
2006年,基于中國(guó)第19次南極科學(xué)考察從2002年12月至2003年1月在南冰洋航行期間利用船舶雷達(dá)對(duì)航線兩側(cè)冰山的觀測(cè),李志軍和盧鵬給出了從雷達(dá)圖像中獲取冰山尺寸及其運(yùn)動(dòng)速度、方向的方法,獲得了航線周圍冰山的運(yùn)動(dòng)速度和尺寸分布,對(duì)南大洋冰山特征進(jìn)行了初步分析。
2022年,張卓宇等人基于Google Earth Engine遙感大數(shù)據(jù)平臺(tái),合成了2015年8月至2020年8月歐洲航天局Sentinel-1 SAR傳感器影像數(shù)據(jù)集,經(jīng)過(guò)分塊重采樣、下載拼接等步驟,獲得冬季3天內(nèi)環(huán)南極400千米影像鑲嵌圖;應(yīng)用柵格分析功能得到研究期的二值化影像,使用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和幾何計(jì)算等功能提取了單個(gè)冰山的面積、周長(zhǎng),對(duì)環(huán)南極冰山空間分布進(jìn)行研究。
冰山移動(dòng)
2023年,石玉云等人為了研究冰山在波-流聯(lián)合作用下的漂移運(yùn)動(dòng)特性,基于計(jì)算流體力學(xué),利用有限體積法和重疊網(wǎng)格技術(shù),模擬單個(gè)三維剛性浮冰山運(yùn)動(dòng)。對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行收斂性分析,驗(yàn)證了造波方法的準(zhǔn)確性。通過(guò)改變波浪周期、流速以及冰山的形狀和尺寸,探究了波-流聯(lián)合作用對(duì)冰山漂移運(yùn)動(dòng)的影響。流速與波浪周期對(duì)冰山漂移速度的影響明顯,流速越大,冰山漂移速度越大。而隨著波浪周期增大,冰山漂移速度減小。但當(dāng)波浪周期增加到一定程度時(shí),便不再影響冰山漂移速度。
冰山監(jiān)測(cè)
2023年,具英賢、謝宏杰、馬哈茂德·哈齊姆等人通過(guò)使用Python和基于谷歌地球引擎(GEE)的Sentinel-1(S1)圖像,開發(fā)了一個(gè)中型和大型冰山(0.4至10平方千米)探測(cè)和跟蹤工具。采用簡(jiǎn)單的非迭代聚類(SNIC)和區(qū)域鄰接圖基于對(duì)象的圖像分割和訓(xùn)練(RAG)合并,測(cè)試從S1的40幅圖像中提取6432個(gè)標(biāo)記的冰山或非冰山片段,建立了支持向量機(jī)(SVM)模型。這些段的雷達(dá)后向散射特征和形態(tài)特征被用作SVM模型的輸入。在兩個(gè)不同日期的圖像場(chǎng)景中檢測(cè)到冰山后,通過(guò)比較它們的一維形狀信號(hào)來(lái)跟蹤檢測(cè)到的冰山的位移。模型顯示,探測(cè)冰山和冰山的準(zhǔn)確率為99%,根據(jù)圖像場(chǎng)景之間的日差,跟蹤冰山的準(zhǔn)確率為93至98%。
冰山地貌
2022年,道德斯韋爾和朱利安·奧特森達(dá)格根據(jù)高分辨率多波束測(cè)深數(shù)據(jù),沿挪威中部邊緣70千米繪制了多龍骨冰山犁痕。觀察在相對(duì)較深的水域中出現(xiàn)的幾組寬數(shù)千米的多龍骨冰山犁痕,診斷了以前存在大型板狀冰山,并暗示了古冰川環(huán)境,其中快速流動(dòng)的冰流排出了大冰蓋,也可能表明存在漂浮的冰架或舌頭。此外,刨光的海底階地與大型混沌犁痕和孤立的深坑并置提供了一套地貌,代表了重大接地事件后大型板狀冰山破碎的地貌特征。
相關(guān)文化
冰山模型
1973年,美國(guó)著名心理學(xué)家戴維·麥克利蘭建構(gòu)了評(píng)估人員勝任能力“冰山模型”,將人員素質(zhì)劃分為“冰山以上的部分”和深藏“冰山以下的部分”。“冰山以上的部分”包括基本知識(shí)、基本技能,是人員素質(zhì)的外在表現(xiàn),易于了解和測(cè)量,又稱“顯性素質(zhì)”;“冰山以下的部分”包括社會(huì)角色、自我認(rèn)知、特質(zhì)和動(dòng)機(jī),是個(gè)體進(jìn)行特定行為的內(nèi)驅(qū)動(dòng)力、思想認(rèn)識(shí)與價(jià)值判斷,又稱“隱性素質(zhì)”。占據(jù)冰山絕大部分的“隱性素質(zhì)”決定著人的行為表現(xiàn),是評(píng)價(jià)人才素質(zhì)和能力的重要因素。
冰山原理
美國(guó)著名作家歐內(nèi)斯特·海明威主張,文學(xué)創(chuàng)作要遵循所謂“冰山原理”。輪船在高緯度海面上航行,有時(shí)會(huì)遇到巨大的冰山。而冰山在水下的部分更為龐大,露出水面的部分僅為整座冰山體積的十分之一,也就是說(shuō)整座冰山的十分之九隱藏在水面之下。冰山原理就是用簡(jiǎn)潔的文字塑造出鮮明的形象,把自身的感受和思想情緒最大限度地埋藏在形象之中,使之情感充沛卻含而不露、思想深沉而隱而不晦,從而將文學(xué)的可感性與可思性巧妙地結(jié)合起來(lái),讓讀者用對(duì)鮮明形象的感受去發(fā)掘作品的思想意義。
文學(xué)作品
《午后之死》
1932年,美國(guó)作家歐內(nèi)斯特·海明威在小說(shuō)《午后之死》中第一次把文學(xué)創(chuàng)作比做漂浮在大洋上的冰山,他寫道:“冰山運(yùn)動(dòng)之雄偉壯觀,是因?yàn)樗挥邪朔种辉谒嫔稀!彼谩氨健边@一比喻巧妙梳理了作者創(chuàng)作與讀者理解之間的關(guān)系:作者只需要描寫“冰山”露出水面的部分,至于海面下隱藏的大部分,應(yīng)該讓讀者通過(guò)文本提示自行想象和補(bǔ)充。此后經(jīng)過(guò)海明威多次成功的運(yùn)用,這一形象的比喻成為評(píng)論家評(píng)論海明威作品的重點(diǎn)。
《“冰山”理論:對(duì)話與潛對(duì)話》
《“冰山”理論:對(duì)話與潛對(duì)話》收集了歐內(nèi)斯特·海明威、威廉·福克納、欽吉斯·艾特瑪托夫、亞歷山大·索爾仁尼琴、薩特、克洛德·西蒙、詹姆斯·喬伊斯、大衛(wèi)·勞倫斯、馬爾克斯、馬里奧·略薩、川端康成等63位世界著名作家(其中不少諾貝爾文學(xué)獎(jiǎng)獲得者)的69篇形式各異的文學(xué)理論文章,闡述了諸多關(guān)于現(xiàn)代小說(shuō)的藝術(shù)見解。內(nèi)容包括創(chuàng)作技巧、創(chuàng)作經(jīng)驗(yàn);作家有關(guān)創(chuàng)作習(xí)慣的自述,作家的人生哲學(xué)與藝術(shù)哲學(xué)著名老作家葉君健最近向讀者推薦了這本書。本書為崔道怡等編,中國(guó)工人出版社出版。
影視作品
《冰山上的來(lái)客》
長(zhǎng)春電影制片廠1963年攝制完成的《冰山上的來(lái)客》,是一部反映我邊防軍民團(tuán)結(jié)戰(zhàn)斗、保衛(wèi)邊疆的優(yōu)秀影片。它通過(guò)解放初期駐守新疆帕米爾高原邊防部隊(duì),與當(dāng)?shù)?a href="/hebeideji/7242616071437189154.html">塔吉克族群眾緊密配合,一舉粉碎國(guó)內(nèi)外敵對(duì)勢(shì)力陰謀叛亂的生動(dòng)描寫,將尖銳激烈的敵我較量與悲歡離合的愛情描寫巧妙交織,以獨(dú)特樣式和別致手法,揭示了解放之初新疆存在的顛覆與反顛覆的激烈斗爭(zhēng),熱情謳歌了邊防戰(zhàn)士機(jī)智勇敢的精神和各民族之間的深厚情誼。該片導(dǎo)演是趙心水,片中主題曲“花兒為什么這樣紅”成為經(jīng)典曲目,傳唱至今。
重大事件
冰山災(zāi)難
1870年到1890年的20年間,在加拿大東北部海面上,因撞上冰山而沉沒的輪船有14艘,撞傷的有40多艘。1912年4月15日,號(hào)稱“永不沉沒”的巨輪泰坦尼克號(hào)在北大西洋撞上冰山后沉沒,1500多人遇難。“‘泰坦尼克“號(hào)沉沒當(dāng)天,“普林茨·阿達(dá)爾貝特”號(hào)駛過(guò)該冰山的附近,冰山一側(cè)有清晰可見的紅色劃痕。1959年丹麥海輪“漢斯·赫脫夫特”號(hào)撞在冰山上,死亡近百人。
冰山180度轉(zhuǎn)彎
2020年11月,D28冰山到達(dá)恩德比地(enderby land)近岸,在2020年11月16日到2021年1月18日兩個(gè)月時(shí)間內(nèi),D28冰山在該區(qū)域做了一次180度的大轉(zhuǎn)彎,D28冰山轉(zhuǎn)體后繼續(xù)向西流動(dòng)。2020年12月D28冰山開始轉(zhuǎn)向,到12月30日冰山與海岸垂直,之后開始轉(zhuǎn)體。直到2021年1月15日,D28冰山又與海岸平行流動(dòng),整整兩個(gè)月時(shí)間,D28冰山一端移動(dòng)150千米左右,同時(shí)方向轉(zhuǎn)了180度。
冰山融化
2021年4月,南極洲附近覆蓋面積接近6000平方千米代號(hào)為A68的“世界最大冰山”已融化分解成許多小冰山,A68冰山與南極大陸冰蓋的分離是自然現(xiàn)象,與人類活動(dòng)引發(fā)的氣候變化無(wú)關(guān)。同南極大陸冰蓋分開后,在洋流和大風(fēng)的推動(dòng)下向北漂移,逐漸靠近位于南大西洋的南喬治亞島。4月21日,來(lái)自于該冰山的眾多碎塊沿東北方向漂移,逐漸遠(yuǎn)離南喬治亞島。隨著它繼續(xù)消融,A68冰山基本消失。
冰山形成
2021年5月19日,歐洲航天局發(fā)布新聞公報(bào)稱,一座巨型冰山從位于南極洲威德爾海的龍尼陸緣冰斷裂,成為截至2021年5月世界上最大的冰山,該冰山被命名為A-76,長(zhǎng)約170千米,寬約25千米,面積約4320平方千米。
世界最大冰山加速漂離南極海域
2023年11月24日,英國(guó)南極考察處的遙測(cè)專家安德魯·弗萊明監(jiān)測(cè)顯示,代號(hào)“A23a”的世界最大冰山,在南極洲海底“擱淺”約30年后,正加速漂離南極海域。這座冰山面積約4000平方公里,比3個(gè)紐約還大,自上世紀(jì)80年代以來(lái)長(zhǎng)期保有“世界最大冰山”的稱號(hào),這座冰山2022年一直在漂移,2023年看起來(lái)“在加速漂離”,在風(fēng)和洋流助推下正越過(guò)南極半島北端,漂移速度約為每天5公里,監(jiān)測(cè)顯示,這座冰山后續(xù)很可能會(huì)向東漂。
參考資料 >
術(shù)語(yǔ)在線—權(quán)威的術(shù)語(yǔ)知識(shí)服務(wù)平臺(tái).術(shù)語(yǔ)在線.2023-07-25
世界最大冰山“無(wú)家可歸”,南喬治亞島極地動(dòng)物或面臨威脅.澎湃新聞.2023-08-12
桌狀冰山 上帝“鑿”出的海洋景觀.中國(guó)國(guó)家地理.2023-07-20
世界最大冰山消失了?風(fēng)云衛(wèi)星記錄它的最后旅途.澎湃新聞.2023-08-12
那些無(wú)家可歸的冰山.中國(guó)氣象數(shù)據(jù)網(wǎng).2023-08-13
冰山 Iceberg.academic-accelerator.2023-08-21
為什么有些南極冰山呈翠綠色?美國(guó)科學(xué)家揭開了這個(gè)秘密.新華社新媒體.2023-08-12
冰山不止是白色,還可以是五彩斑斕的 | 科學(xué)美圖.環(huán)球科學(xué).2023-08-12
冰山與島嶼相撞會(huì)產(chǎn)生什么后果?.科技日?qǐng)?bào).2023-08-09
冰山是怎么形成的 冰山是如何形成的.天氣網(wǎng).2023-07-20
Iceberg.britannica.2023-08-13
Iceberg structure.britannica.2023-08-14
Blue Iceberg Story.Natural Selection? Nature Photography.2023-07-26
NASA在南極發(fā)現(xiàn)奇特方形冰山:邊緣齊整宛如人工切割.新浪網(wǎng).2023-08-21
什么是冰山?.ablison.2023-08-21
冰山撞島嶼,并不是一場(chǎng)美麗邂逅.科技日?qǐng)?bào).2023-08-21
冰山也無(wú)家可歸了!原因竟然是…….央視新聞.2023-08-21
南極咋啦?世界最大冰山A-76a將脫離南極洲 面積相當(dāng)于兩個(gè)倫敦.鳳凰網(wǎng).2023-08-21
北極周圍和北冰洋上的冰山.央視網(wǎng).2023-08-12
“冰山”理論:對(duì)話與潛對(duì)話.豆瓣讀書.2023-08-09
冰山上的來(lái)客 (1963).豆瓣電影.2023-08-05
這座冰山撞沉“泰坦尼克”號(hào)?冰山照片將拍賣.東南網(wǎng).2023-07-28
中國(guó)科普博覽_冰雪館.中國(guó)科普博覽.2023-08-12
海洋一號(hào)C/D雙星組網(wǎng)發(fā)現(xiàn)與珠海一樣大的冰山180度轉(zhuǎn)彎.澎湃新聞.2023-07-20
6000平方公里“世界最大冰山”融化解體.人民日?qǐng)?bào).2023-07-20
世界最大冰山在南極洲形成.新華網(wǎng).2023-07-20
世界最大冰山加速漂離.騰訊網(wǎng).2023-11-26