为什么海冰破坏力巨大

好奇小子 2016年7月3日17:31:38
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为什么海冰破坏力巨大

巨型客轮“泰坦尼克号”在大西洋撞上冰山船毁人亡,这场海难是20世纪由海冰造成的最大灾难之一。为什么海冰拥有如此巨大而可怕的破坏力呢?

首先,海冰在风和海流的作用下会产生推力,这是海冰破坏力的主要形式。有些海上建筑在冰冻时会倒在海里,就是海冰巨大推力造成的。海冰融化时的风险更大,大量浮冰会破坏作业船舶及海上建筑,对船舶的安全航行也有很大威胁。

其次,漂浮在大洋上的巨大冰块和冰山具有巨大的撞击力,其力量的大小与冰块的大小和流速有关。比如一块6平方千米大、1.5米厚的大冰块,在流速不太大的情况下,撞击力就可以达到4000吨,足以把石油平台等大型海上工程建筑撞翻。

1969年中国渤海特大冰封期间,流冰摧毁了全钢结构的“海二井”石油平台。这个石油平台由15根直径0.85米的锰钢圆筒柱桩支撑,这些柱桩深入海底28米,异常坚固,却被强大的流冰摧毁、撞翻。流冰还割断了重500吨的“海一井”平台支座的全部钢缆,由此造成了一次特大海上事故。

除了撞击力,海冰对港口和海上船舶的破坏力,还包括海冰膨胀时造成的“胀压力”。我们都见过水的反常膨胀,在4℃以下,随着温度下降,水的体积反而会增大。瓶子中的水结冰后,往往可以把瓶子胀裂就是这个道理。

海水也有这个反常特性,一般以-2℃为分界,气温再下降就会引起海冰的体积膨胀。当海水温度降到-1.5℃,1000米长的海冰就能膨胀0.45米。海冰的膨胀力十分惊人,能把被冰冻住的船体挤压变形,使船舱破裂进水,甚至破坏港口、码头和海上的军事设施。

此外,温度越低,海冰的抗压强度就越大;而新冰又比老冰的抗压强度大。1969年渤海特大冰封时,为解救被冰封的船只,空军曾在60厘米厚的堆积冰层上投放30千克炸药进行爆破,都没能把冰层炸破。

海冰的隐蔽性也是造成破坏的重要原因。冰的密度为0.9克/厘米3,大约相当于海水密度的90%。一座在海面上漂浮的冰山如果有5米高,在海平面以下的冰山高度就足足有45米。体积这样庞大的冰山和船舶相撞,造成的破坏当然十分严重。

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