12.2.5海冰的分布与变化
中国近海的海冰,仅在冬季出现于渤海和北黄海沿岸。在某些河口附近,也有少量的河冰。山东半岛的黄海沿岸,除个别深入陆地的海湾外,一般都不结冰。从冰龄看,都是一年(一冬)冰。海冰的盐度在各海(湾)区的平均值为4.29~12.99,绝大多数介于5.0~9.0,与大洋海冰差不多。但近岸的测值普遍低于同海域海上冰的盐度观测值,有记录的极大、极小值分别为1.53和16.86。海冰的密度平均值为(7.7~8.7)×102kg/m3,观测的极大、极小值分别为9.25×102kg/m3和6.1×102kg/m3。海冰的温度,裸冰表面接近于或稍低于当地气温,观测结果为-1.2~-6.8℃,冰底的温度则接近于水温。由于地理位置的不同和气象条件等的影响,中国海冰的冰期、冰情等,还有明显的区域差异和时间变化。
一、冰期及其区域变化
在中国海区,初冬第一次出现海冰的日期,称为该海域的初冰日,而翌年初春海冰最后消失的日期,称为对应海域的终冰日。初冰日与终冰日间隔的天数,称为结冰期或总冰期,简称冰期。依海冰及其与航运交通和海上生产的关系,又将冰期划分为初冰期、盛冰期和终冰期3个阶段,其分界分别是盛冰日和融冰日。所谓盛冰日是第一次连续3天整个能见海面面积的80%或更多被海冰覆盖,并且这3天连续出现厚度为15~30cm的薄冰。所谓融冰日是,在冰期中最后一次冰量连续3天大于或等于8,且连续3天出现薄冰时,该3天最后一天的日期。
辽东湾的初冰日最早,一般在11月中旬,鲅鱼圈曾提前到11月3日。终冰日最晚,一般在3月下旬,鲅鱼圈曾迟至4月7日。冰期之长,居中国结冰各海域的第一位(图12—20)。辽东湾内的冰期,也有区域差异。在北部是东岸冰期(鲅鱼圈124天)比西岸(葫芦岛97天)长,而在海湾南部,却是西岸(秦皇岛107天)比东岸(长兴岛66天)长。莱州湾的冰期最短,如龙口每年平均仅63天,最长的记录也只有97天。黄海北部的冰期,各地差异较大,如大鹿岛平均长达123天,而小长山平均只有50天。渤海湾的冰期短于辽东湾,而略长于莱州湾(图12—20)。
沿岸固定冰,主要出现于辽东湾,冰期一般为60~70天。海湾北部可更长,如盖平角至小凌河口,12月初至翌年2月底为固定冰期。营口平均每年为119天,最长曾达127天。固定冰的宽度,可达2~8km。
需要说明的是,即使在冰期之内,由于天气转暖海冰融化,或因受潮、浪、风、流作用而漂移他处,也可使能见海域内观测不到海冰,从而出现“无冰日”。在冰期内无冰日数最多的海域是渤海湾,可占52%,莱州湾约33%,黄海北部为13%,辽东湾最少,仅12%。一般而言,中国北部沿海在固定冰期内,无固定冰日数也会占到20%,个别海区甚至占50%以上。这表明,某些海区的固定冰也没有长期“固定”,而是容易变成流冰。其原因在于,中国近海结冰海区气温不是太低,冰的厚度不很大,而气温的变化,潮位的涨落和海浪的起伏,则会使固定冰脱离海岸或海底而随风或流漂移。
冰期之内出现无冰日,是与“返冻”现象相伴而生的。这就是在海区的冰情显著减轻或能见海域内无冰之后,由于强冷空气侵袭、降雪或严重低温,海上会再次出现较大范围的结冰甚至封冻。莱州湾由于地理位置偏南,气温回升较早,2月上旬末或中旬初海冰即可开始融化。然而,此时水温仍处于全年最低时段,当有强冷空气侵袭并伴有大雪时,便容易出现返冻现象。由于返冻现象是在冰情显著减轻,海上活动业已开始之后,所以会给生产造成相当的影响或危害。
二、冰情及其时空变化
初冰期是海冰形成和发展的时期,其显著特点是冰情尚不稳定。渤海和北黄海沿岸,初冰期从11月上旬即陆续开始。但由于此时气温和水温变化都较大,亦即在降温的总趋势中,温度常有回升,所以最初形成的海冰,时融时生、漂来浮去是司空见惯的事。进入1月份之后,结冰的范围可由岸边迅速向外扩展,海冰的数量和厚度不断增大,冰情逐渐加重,对某些海域的海上活动渐次有所影响。总的看来,初冰期在各海区都是冰期内最长的时段,当然海域不同,其差别也是显而易见的。例如,北黄海最长,可超过两个月,辽东湾、渤海湾次之,50天左右,莱州湾最短,只有30~40天(图12—20)。
盛冰期是一年中冰情最严重的时期,冰多且厚,冰质坚硬,堆积现象较严重,对海上交通和生产影响最大。辽东湾北部的个别海湾和港口被封冻,船只无法通行。盖平角至葫芦岛以北海域,沿岸固定冰一般伸展1~5km,湾顶及河口浅滩可达8~10km,冰厚最大可至60cm,最大堆积高度可在4m以上。渤海湾北部浅滩和南部河口一带,常年的固定冰也可伸展5~10km。黄海北部鸭绿江口至大洋河口,常年沿岸固定冰宽度为2~5km。莱州湾较窄,一般在0.5km以内,仅在西岸与南岸河口浅滩处可宽于2km,东岸刁龙嘴以北,基本上无固定冰(图12—21)。
由图12—20可以看出,各海域盛冰期(竖影线区)的长短及起止时间,也有明显差别。辽东湾最长,从1月中旬延续到2月底、3月初。北黄海次之,约1个月,由1月中旬至2月中旬。渤海湾和莱州湾一般不足1个月,1月下旬开始,2月中旬即结束,而且,冰厚度常常达不到15cm的标准,有时便把标准降为冰厚5cm,以使其也有“盛冰期”。
进入终冰期后,固定冰不断变为流冰,大片冰层逐渐破碎变小、融化,直至完全消失。由图12—20显然可见,终冰期是冰期3个阶段中最短的1个时段,仅20~30天,其中又以辽东湾最短。在辽东湾内,东岸终冰日比西岸又大约推迟2~8天。推迟的原因是,辽东湾西部和北部的大量流冰,在风和流的作用下漂移到东岸附近海域。
以上是常年冰情分布和变化的情况,而事实上冰情的年际变化是不容忽视的。中国将渤海及北黄海的冰情分为5个等级,即冰情轻年、偏轻年、常年、偏重年和重年。在图12—21中以断线和点线,绘出了常年2月中旬沿岸固定冰和流冰外缘的范围,至于各海域常年流冰外缘随时间的变化,则可由图12—20中的曲线直观地看出,辽东湾2月中下旬向南伸展可达120km之多,黄海北部和渤海湾、莱州湾上-中旬最远,但不到40km。
中国海域也出现过多次严重冰情,本世纪以来,1936年、1947年和1969年是最重的3次。其特点是结冰范围广、厚度大、冰期长、冰情重。在其盛冰期内,渤海海面有70%被冰覆盖,辽东湾的冰期长达60天,冰厚可达90cm以上。最严重的1969年,盛冰期比常年推迟1个月,渤海湾的冰期长达4个月。冰封严重时,除渤海海峡外,整个渤海几乎全被坚冰覆盖(图12—21),冰封状态维持40~50天之久。渤海湾的堆积冰坚硬而密集,最高达4m,最多达4层,海轮被挤压变形或进水,海上建筑物被推倒,造成了很大的损失。
轻冰年则结冰范围小、冰层薄、冰期短,特别是盛冰期短,某些海区没有盛冰期,甚至整个冬季完全不结冰。例如1972年,辽东湾盛冰期比常年短20~30天,除其北部外,其它海域无盛冰期。莱州湾龙口和黄海北部小长山附近,冬季均未结冰。
70年代以来,中国的冰情一般都较轻,即使相对而言偏重的1976—1977年,其流冰外缘线也仅在辽东湾和渤海湾比常年向外扩展一些而已(图12—21)。80和90年代,除1985年外,更趋转轻。例如1990—1991年渤海冰情特点是,初冰日创记录地晚,葫芦岛比历史记录推迟28天;冰期之短,使渤海各台站历史记录全部刷新,秦皇岛、鲅鱼圈分别缩短8天和9天,平均冰厚小于15cm。辽东湾流冰外缘线,多数时间不到55km(但是在2月20日~23日,却又返冻,流冰外缘曾推达100km,也造成了危害)。1994—1995年及1995—1996年的两个冬季,冰期更短,莱州湾都只有1天。
本文标题:海洋水文状况(5)
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