Полынья ( / ˈ l iː d / , рифмуется с «тростник») — это большая трещина в пределах морского льда , определяющая линейную область открытой воды, которая может использоваться для целей навигации. [1] [2] [3] Ширина полыней варьируется от нескольких метров до сотен метров. [4] Как и в случае с полыньями (еще одна особенность морского льда, связанная с открытой водой), полыньи обеспечивают прямое взаимодействие между атмосферой и океаном и важны для экологии арктического морского льда . Кроме того, недавно было обнаружено, что ледяные полыньи вносят значительный вклад в количество ртути, осаждаемой на поверхности и просачивающейся в океан. [5] Если воздух достаточно холодный (обычно зимой), вода внутри полыньи быстро замерзает, так что во многих случаях полыньи частично или полностью покрываются тонким слоем нового льда . [6]
В отличие от полыней , которые, как правило, возникают и остаются в определенном месте, полыньи являются временными образованиями, которые могут образовываться в любом месте покрытого льдом океана. [6] Более того, в то время как происхождение полыней связано либо с циркуляцией теплого воздуха от береговой линии, либо с подъемом теплой воды, движущей силой образования полыней является состояние напряжения, вызванное ветром или течением, в плоскости льда. Таким образом, образование полыней связано с погодными условиями синоптического масштаба , обычно длящимися несколько дней. [6] Кроме того, поскольку открытая вода в полынье имеет тенденцию быстро замерзать, вклад полыней в теплообмен и выход водяного пара в атмосферу значительно меньше, чем у полыней , где повторное замерзание открытой воды предотвращается. [6]
Морской лед часто классифицируется в зависимости от того, прикреплен ли он (или замерз) к береговой линии. Если прикреплен, он называется припайным льдом . В противном случае он называется дрейфующим льдом и может свободно перемещаться с течениями и ветрами. Вот почему полыньи обычно относятся к зоне дрейфующего льда. Они рассматриваются как механизм снятия напряжения в ответ на расходящиеся потоки течения или воздействие ветра. Полыньи — это трещины или трещины, которые возникают внутри в остальном непрерывного морского ледяного покрова и постепенно раскрываются впоследствии. [3] [6] Они представляют собой линейные особенности, хотя, как правило, не строго прямые, поскольку они могут включать любое количество коротких смещений под углом к общему направлению первоначальной трещины. Эта трещина может пересекать как тонкий, так и толстый лед. [6] Поскольку полыньи связаны с первоначальным разрывом ледяного покрова, они открывают путь различным динамическим процессам, которые могут иметь место впоследствии, включая взаимодействие между отдельными льдинами , например, образование торосов давления . [6] В зависимости от состояния напряжения в зоне дрейфа полыньи также могут закрываться. По мере того, как обе стороны сходятся друг к другу, это может привести к нарастанию нового льда внутри разводья.
Как только внутри ледяного покрова появляется трещина и начинает расширяться, образуя разводье, открытая вода внутри разводья подвергается воздействию холодных температур воздуха и замерзает. Поскольку ветровой разгон внутри разводья обычно очень короткий, волновое воздействие значительно уменьшается. Таким образом, рост льда происходит в условиях низкоэнергетического режима. После стадии образования ледяного льдя , которая иногда возникает в результате засева снежными кристаллами, за тонкой ледяной коркой следует рост конжеляционного льда . [6] В более ветреных регионах, как в Южном океане, накопление ледяного льдя может происходить вдоль подветренной стороны разводий. Если лед на этой стороне тонкий, льдинку можно загнать под этот лед (что приводит к сложной схеме переслаивания). [6] Разводы влияют на глобальную циркуляцию воды. Когда лед начинает формироваться внутри разводья, он вбирает в себя часть соли из морской воды, но отталкивает большую ее часть, подобно росту других типов льда. Затем этот рассол опускается, вызывая конвективные процессы в толще воды ниже. [4] [6] Во время вторжений теплого воздуха замерзшие свинцы могут накапливать значительное количество поземки, что приводит к более чем 50%-ной доле массы снега в виде свинцового льда и потенциальному вкладу в потери снега в весенний сезон. [7]
Существует несколько типов лидов: