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冻结核冰、雪崩冰是什么?解读5种专业冰的名称及常见场景

我们来解读一下这五种与冰雪相关的专业术语,包括它们的定义、形成机制和常见场景:

冻结核冰

  • 定义: 这不是指一种自然形成的冰体,而是指人工造冰技术中使用的一种核心成分或“种子”。冻结核通常是一种微小的颗粒(可能是矿物质、冰晶本身或其他材料),它在过冷水(温度低于0°C但尚未结冰的水)中起到“晶核”的作用,诱发水分子围绕其快速结晶形成冰。
  • 形成机制: 在人工冰场(如滑冰场、冰球场)的制冰过程中,为了得到均匀、光滑、高质量的冰面,会向喷洒的水中加入含有冻结核的溶液。这些冻结核大大降低了水结冰所需的过冷度,促使水在接触到冷表面时迅速、均匀地冻结成冰层。
  • 常见场景:
    • 商业和竞技滑冰场、冰球场的冰面制作。
    • 可能需要快速、均匀制冰的工业或实验场景。
    • 注意: 这不是你在自然界会看到的“一种冰”,而是制冰过程的一个关键元素。

雪崩冰

  • 定义: 指雪崩发生后,雪崩体(崩塌的雪块)在停止运动后,经过融化、再冻结过程形成的致密、坚硬的冰体。它是雪崩堆积物经过变化后的产物。
  • 形成机制: 雪崩发生时,大量积雪高速运动并混杂。当雪崩停止后,这些堆积的雪块可能经历白天的融化(尤其在春季或阳光照射下)和夜晚的冻结。反复的融冻循环,加上雪崩堆积时的巨大压力,会将原本疏松的雪压实、融合,最终形成坚硬、密度高、类似于冰的雪崩冰。它可能包含泥土、石块等杂质。
  • 常见场景:
    • 雪崩堆积区,尤其是在雪崩路径的末端或堆积锥处。
    • 春季或气候反复融冻的山地区域。
    • 这种冰体非常坚硬,清理困难,是雪崩灾害后遗留的长期问题。

冰川冰

  • 定义: 指在高山或极地地区,积雪经过长期的压实、重结晶作用形成的天然、巨大、可流动的冰体。它是冰川的主要组成部分。
  • 形成机制: 高寒地区(如高山、两极)的降雪年复一年地堆积。新雪(雪花)密度很低。在重力作用下,下层积雪被上层的重量持续压缩,雪粒间的空气被挤出,雪粒发生变形、烧结和重结晶过程。经过数十年甚至数百年,积雪逐渐转变为密度高、具有蓝色调(因致密而散射蓝光)的冰川冰。当冰体达到一定厚度(通常数十米),在重力和压力作用下,冰川冰会像“极粘稠的流体”一样缓慢地向下流动,形成冰川。
  • 常见场景:
    • 高山冰川(如阿尔卑斯山、喜马拉雅山、落基山脉)。
    • 大陆冰盖(如格陵兰冰盖、南极冰盖)。
    • 山谷冰川、冰帽等。
    • 冰川末端融水形成的河流、湖泊。

黑冰

  • 定义: 指在道路或其他光滑表面上形成的一层薄而透明、难以察觉的冰层。它通常没有气泡或杂质,因此非常透明,能清晰地透出下方路面的深色(如沥青),看起来像“黑色”的路面,故名“黑冰”。
  • 形成机制: 通常在以下几种情况形成:
    • 雨水或融雪后快速冻结: 降雨或融化的雪水在路面流淌,如果气温骤降至冰点以下,这些薄水层会迅速冻结成光滑透明的冰层。
    • 冻雨: 雨滴在低于0°C的空气中保持液态(过冷水),落到温度低于0°C的路面时瞬间结冰。
    • 露水冻结: 潮湿空气中的水汽在寒冷的表面(如清晨的桥面)凝结成露水后冻结。
  • 常见场景:
    • 冬季或初春的公路、桥梁(桥面散热快,更易结冰)、人行道、停车场。
    • 尤其是背阴路段、高架桥、隧道出入口等温度变化快或易受冷风吹拂的地方。
    • 危险性: 黑冰极其光滑,肉眼难以辨识,是冬季交通事故的主要原因之一。

锚冰

  • 定义: 指在寒冷水域(特别是海洋)中,附着在船体、码头、桩柱、水下结构物甚至海底上的积聚冰。它是由海水直接冻结形成的。
  • 形成机制: 当海水温度降至冰点(约-1.8°C,因盐度而异),如果水体相对平静,冰晶就会在固体的表面上(如船壳、码头桩柱)开始形成并逐渐累积。在风浪较大的情况下,海浪溅起的水花也会在船体上层建筑上迅速冻结积累。锚冰的积累速度可以非常快,尤其是在严寒、大风浪的海域。
  • 常见场景:
    • 高纬度寒冷海域,如北极、南极、白令海、鄂霍次克海等。
    • 冬季的北方港口、航道。
    • 海上石油平台、浮标等海洋结构物。
    • 影响: 锚冰会增加船舶或结构的重量,改变其浮力、稳性和重心,严重时可能导致船舶倾覆、设备损坏或阻碍船舶航行/作业。清除锚冰往往非常困难且危险。

总结:

  • 冻结核冰: 人工制冰的核心技术成分(晶核),用于快速、均匀造冰(如滑冰场)。
  • 雪崩冰: 雪崩堆积物经融冻循环形成的坚硬冰体,常见于雪崩堆积区。
  • 冰川冰: 天然积雪经长期压实、结晶形成的巨大可流动冰体,构成冰川的主体(高山、极地)。
  • 黑冰: 路面或光滑表面形成的薄而透明的危险冰层(冬季道路)。
  • 锚冰: 海水在船体、结构物表面冻结积聚的冰(寒冷海域)。

这些术语各自描述了不同形成机制、不同形态、存在于不同场景下的冰,理解它们有助于更好地认识冰雪现象及其潜在影响(无论是利用还是风险防范)。