海冰專題講座

1、海冰專題講座2010-01-30主要內容海冰定義及形成分析海冰類型2010年1月海冰分析預防措施及建議2由海水凍結而成的冰稱為海冰在海洋中所見到的冰，除海冰之外，尚有大陸冰川、河流及湖泊溜滑入海中的淡水冰，廣義上把它們統(tǒng)稱為海冰。海冰定義3海冰定義4海冰定義人們知道淡水在4時的密度最大。海水的最大密度的溫度不是一個確定值，而是隨鹽度的增高而降低。當鹽度大于24.695時，最大密度的溫度低于冰點溫度；鹽度小于24.695時，最大密度的溫度高于冰點溫度，只有鹽度等于24.695時，最大密度值的溫度和冰點的溫度一樣，都是-1.332。在鹽度低于24.695時，海水結冰的過程和淡水相似。5海冰定義但海

2、水的鹽度一般都高于24.695，因此海水結冰的過程比淡水要慢得多，需要的溫度要比淡水低。寒潮天氣使海面氣溫下降，大風攪拌，海面散失熱量，海水冷卻，海水溫度降低。當降低到接近海水密度最大時的溫度，上層海水比重變大了，產生下沉，下層海水比重相對變小，要上升到表層。因為海洋中的海水鹽度一般高于25，海水溫度達到冰點，也正是接近密度最大時的溫度，表層與下層海水又發(fā)生下沉上升的對流混合。其結果，把海表面的冷卻水帶到下層，又把下層形成冰晶時所放出的結晶熱帶到海面，海水再一次冷卻，直到整個下沉上升水層密度均勻穩(wěn)定才停止。當海水溫度降至冰點并繼續(xù)散熱時，海水就開始結冰。海冰的形成可以開始于海水任何一層，如果混

3、合強烈直達海底，也可以在海底部結冰。6海冰定義海水結冰最基本的條件有兩個：一是要氣溫、水溫急劇下降到冰點或冰點以下。二是要有凝結核。 這個條件在一般情況下是可以滿足的，在海洋中普遍存在有機物和無機物組成的懸浮微粒和冬季降落到海面的雪花，這些都是結冰所需要的凝結核。 7 受2010月1月3-6日寒潮天氣影響，油田近海氣溫急劇下降，油田出現自1978年以來的最低氣溫-15.8度（有記錄最低位-21.2度，1972年2月7日），同期海上平臺氣溫也出現了-10.3度極端低溫，也而且持續(xù)時間長，油田近海從5日開始大面積結冰并不斷發(fā)展，10日最為強盛，受氣溫回升影響，11日開始有所減輕。目前冰清如下：三、

4、近期海冰情況8 黃河海港油碼頭兩側沿岸及近岸海域：浮冰：碼頭南側存在浮冰 冰量2成，密集度8成。主要為流冰聚集而成，冰型主要以蓮葉冰為主。浮冰外緣線約1.5公里。固定冰：在碼頭北側陸橋夾角處存有固定冰。以沿岸冰為主。冰量6成。密集度8成，以沿岸冰為主。固定冰外緣線約1.5公里。三、近期海冰情況9三、近期海冰情況1月11日 黃河海港外海冰10 海港北側防潮大堤及近岸海域：浮冰：海面沒發(fā)現浮冰。固定冰：整個防潮大堤沿岸海域存在固定冰，固定冰以沿岸冰為主，冰量達4成，密集度10成，外緣線達1公里以上。三、近期海冰情況11 樁西106及近岸海域浮冰：海面看不見浮冰。固定冰：近岸海域存在固定冰，總冰量8

5、成，密集度10成，靠岸部分出現堆積冰，厚度達0.3米以上。海冰的外緣線約2公里，距海上鉆井平臺約2公里以上，冰面開始破裂，冰情減輕。三、近期海冰情況12三、近期海冰情況1月11日 樁西106海域海冰13 孤東防潮大堤近岸海域：浮冰：自石碑以南至人工島之間的部分海域存在以尼羅冰為主的浮冰，冰量為4成，密集度為10成，外緣線距防潮大堤約1.5公里。固定冰：防潮大堤石碑以北海域存有冰量6成的固定冰。冰型以沿岸冰為主并有少量擱淺冰。冰的厚度達10厘米。固定冰的外緣線約1.5公里。冰情減輕。三、近期海冰情況14三、近期海冰情況1月11日 孤東防潮大堤近岸海域15 水溫海港、孤東水溫分別為-1.2和-1.

6、4。三、近期海冰情況16三、近期海冰情況2010年1月8日 海冰遙感照片17 下步預測 目前的天氣形勢看，12-13日受中等偏強的冷空氣將影響氣溫明顯降低，后期14-15日還有一次弱冷空氣的影響，較低氣溫將持續(xù)。 中旬后期冷空氣將有所減弱，氣溫稍有回升，最低氣溫一般在-10-5度之間，海上海冰會有所減輕緩解。三、近期海冰情況182010年1月1117日，勝利油田海域冰情如下: 浮冰最大外緣線離岸為1525海里，冰型以尼羅冰和蓮葉冰為主，間有灰冰；平整冰厚一般為1015cm，最大為20cm左右。其中，樁西（106）以西至黃驊港海域和黃河口以南至廣利港海域的浮冰范圍較大，黃河海港附近海域稍輕。三、

7、近期海冰情況19 飛雁灘以西的河口和淺灘處，固定冰寬度一般為15002500m，最大3500m左右，冰型以擱淺冰和沿岸冰為主。 飛雁灘至黃河海港港的沿岸固定冰寬度一般為10002000m，冰型以擱淺冰和沿岸冰為主。 黃河海港港至黃河口以北的沿岸固定冰寬度一般為8001500m，冰型以擱淺冰和沿岸冰為主。 黃河口以南至廣利港的沿岸固定冰寬度一般為12002500m，冰型以沿岸冰和擱淺冰為主。三、近期海冰情況20名詞解釋：初冰日結冰海區(qū)每年冬季海冰出現的第一天稱之為初冰日。終冰日結冰海區(qū)翌年初春海冰最后消失的一天，稱之為終冰日。四、海冰知識介紹21名詞解釋：嚴重冰期嚴重冰期是指嚴重冰日至融冰日的天

8、數。該階段冰情呈相對穩(wěn)定狀態(tài)，具有冰量多、密集度大、冰質堅硬等冰情特點?？偙?總冰期是指結冰海區(qū)的初冰日至終冰日的天數。四、海冰知識介紹22名詞解釋：浮冰浮冰是指浮在海面上，隨風、流、浪的作用而流動的海冰。浮冰外緣線浮冰外緣線是指浮冰區(qū)與海水交界處。浮冰厚度 浮冰厚度是指浮冰從冰表面至冰底的垂直距離。四、海冰知識介紹23名詞解釋：浮冰冰量冰量是指海冰覆蓋面積占整個能見海面的成數。浮冰密集度浮冰密集度是指浮冰覆蓋面積占浮冰分布海面的成數。四、海冰知識介紹24名詞解釋：浮冰冰型根據海冰及發(fā)展程度和特征，浮冰可分為初生冰（N）、冰皮（R）、尼羅冰（Ni）、蓮葉冰（P）、灰冰（G）、灰白冰（Gw）和

9、白冰（W）7種冰型。四、海冰知識介紹25名詞解釋：浮冰冰型初生冰(New ice) 海冰初始階段的總稱。由海水直接凍結或降雪至低溫海面未被融化而生成的，多呈針狀、薄片狀、油脂狀或海綿狀。初生冰比較松散，只有當它聚集漂浮在海面附在礁石及其他物體上時才具有一定的形狀。有初生冰存在時，海面反光微弱，無光澤，遇風不起波紋四、海冰知識介紹26名詞解釋：浮冰冰型冰皮(Ice rind) 由初生冰凍結或在平靜海面上直接凍結而成的冰殼層，表面平滑、濕潤而有光澤，厚度5cm左右，能隨風起伏，易被風浪折碎四、海冰知識介紹27名詞解釋：浮冰冰型尼羅冰(Nilas) 厚度小于10cm的有彈性的薄冰殼層，表面無光澤，在

10、波浪和外力作用下易于彎曲和破碎，并能產生“指狀”重疊現象四、海冰知識介紹28名詞解釋：浮冰冰型蓮葉冰(Pancake ice) 直徑30300cm，厚度10cm以內的圓型冰塊，由于彼此互相碰撞而具有隆起的邊緣，它可由初生冰凍結而成，也可由冰皮或尼羅冰破碎而成四、海冰知識介紹29名詞解釋：浮冰冰型灰冰(Grey ice) 厚度為1015cm的冰蓋層，由尼羅冰發(fā)展而成，表面平坦?jié)駶?，多呈灰色，比尼羅冰彈性小，易被涌浪折斷，受到擠壓時多發(fā)生重疊四、海冰知識介紹30名詞解釋：浮冰冰型灰白冰(Grey-white ice) 厚度為1530cm的冰層，由灰冰發(fā)展而成，表面比較粗糙，呈灰白色，受到擠壓時大多

11、形成冰脊四、海冰知識介紹31名詞解釋：浮冰冰型白冰（White ice） 厚度為大于30cm的冰層，由灰白冰發(fā)展而成，表面粗糙，多呈白色四、海冰知識介紹32名詞解釋：固定冰 固定冰是指與海岸、島嶼或海底結在一起，不能做水平運動的海冰。固定冰寬度固定冰寬度是指從固定冰內側（岸邊）至固定冰外緣的垂直距離。 固定冰厚度固定冰厚度是指固定冰表面至底面的垂直距離。四、海冰知識介紹33名詞解釋：固定冰 固定冰是指與海岸、島嶼或海底結在一起，不能做水平運動的海冰。固定冰堆積量 固定冰堆積量是指呈堆積狀海冰占固定冰表面的成數。固定冰堆積高度 固定冰堆積高度是指沿岸冰表面至堆積冰塊頂點的垂直距離。四、海冰知識介

12、紹34名詞解釋：固定冰 固定冰是指與海岸、島嶼或海底結在一起，不能做水平運動的海冰。固定冰冰型沿著海岸形成并與海岸或海底凍結在一起的冰稱為固定冰。固定冰冰型同浮冰冰型一樣都是根據其特征及發(fā)展過程定義的。固定冰分為沿岸冰（Ci）、冰腳（If）和擱淺冰（Si）3種四、海冰知識介紹35名詞解釋：固定冰冰型沿岸冰(Coastal ice)沿著海岸、淺灘形成，并與其牢固地凍結在一起的海冰，沿岸冰可以隨海面的升降作垂直運動四、海冰知識介紹36名詞解釋：固定冰冰型冰 腳(Ice foot)固著在海岸上的狹窄沿岸冰帶，是沿岸冰流走后的殘留部分或漲潮時糊狀浮冰以及浪花飛沫附著在海岸聚集凍結成的冰帶四、海冰知識介

13、紹37名詞解釋：固定冰冰型擱淺冰(Stranded ice)退潮時留在潮間帶或在淺水中擱淺的海冰四、海冰知識介紹38海冰災害個例 二十世紀至今，渤海出現重冰年3次（5.0級），分別是1936年、1947年和1969年；出現偏重冰年5次（4.0級），分別是1957年、1968年、1977年和2001年。值得指出的是海冰災害的發(fā)生并不僅僅是重冰年或偏重冰年，有時常冰年也可造成某些局部海域的冰災。如1980年2月龍口港的冰封。四、海冰知識介紹39四、海冰知識介紹海冰災害個例 1969年23月，渤海發(fā)生了歷史罕見的特大冰封，整個渤海幾乎全被海冰所覆蓋。按其冰情分布狀況可劃分為四個冰區(qū)，即厚冰堆積區(qū)、平

14、整冰堆積區(qū)、厚冰堆積帶和碎冰區(qū)40四、海冰知識介紹冰厚一般為4060，最大可達100；海面堆積現象處處可見，堆積高度一般為1-2m，最大為4m左右，冰質堅硬，冰面比較平整，冰塊最大水平尺度一般為30-40km2，最大60-70 km2。41四、海冰知識介紹海冰還夾走塘沽港航道上的所有燈標，推倒回淤觀測平臺，割斷“海一井”石油平臺鋼柱拉筋，推毀“海二井”石油平臺。有58艘被海冰夾住，只能隨冰漂移，其中有的擱淺，有的受海冰擠壓船體變形，艙室進水；如“若島丸”、“娜支春”等5艘萬噸級貨輪。42四、海冰知識介紹我國渤海的冰情分為5級，即輕冰年、偏輕冰年、常冰年、偏重冰年和重冰年43四、海冰知識介紹44

15、勝利油田海域冰級與特征根據上世紀60年代以來斷斷續(xù)續(xù)的海冰（航空監(jiān)測、衛(wèi)星監(jiān)測、沿岸調查、船舶調查等）資料，參照我國1973年制定的“渤海及黃海北部冰情等級”，以海冰的范圍和厚度為標準，將勝利油田海域的冰情劃分為五個等級，即冰情輕冰年、偏輕冰年、常冰年、偏重冰年、重冰年。四、海冰知識介紹45勝利油田海域冰級與特征輕冰年： 輕冰年，該海域除河口、淺灘、岬灣和個別岸段會出現短期冰情外，大面積較長時間的結冰現象不會發(fā)生。冰期內冰型主要為初生冰（N）和冰皮（R），冰厚一般小于3。因此，在輕冰年冰情對該海域海上交通運輸和海上設施無甚影響。四、海冰知識介紹46勝利油田海域冰級與特征 偏輕冰年： 海域冰情嚴

16、重時最大浮冰外緣線為5-10海里；冰型主要為冰皮（R）和尼羅冰，間有蓮葉冰（P）和初生冰（N）；單層冰厚一般3-5，最大為8左右；冰量和密集度6成的日數僅為10-15天；沿岸淺灘、岬灣和河口附近的固定冰寬度一般在500-1000m之間，最大2000m左右，基本沒有固定冰堆積現象。 在偏輕冰年冰情對該海域海上交通運輸和海上設施相對比較安全。四、海冰知識介紹47勝利油田海域冰級與特征常冰年： 嚴重期內浮冰最大外緣線可達10-20海里，冰型主要為蓮葉冰（P）和尼羅冰（Ni），間有冰皮（R）和灰冰（G）；單層冰厚一般為5-10，最大為15左右；冰量和密集度6成的日數為15-25天；沿岸固定冰寬度一般為

17、1000-2000m，最大3000m左右，固定冰最大堆積高度可達0.5m以上。 在常冰年冰情對該海域海上交通運輸和海上設施有一定影響，特別要注意防范局部海域短時突發(fā)性所帶來的嚴重冰情。四、海冰知識介紹48勝利油田海域冰級與特征偏重冰年： 嚴重期內浮冰最大外緣線可達20-30海里，北與渤海灣的結冰范圍連為一體，南與萊州灣的結冰范圍連為一體；浮冰冰型主要為灰冰(G)和灰白冰(Gw)，間有冰皮(R)和尼羅冰(Ni)；單層冰厚一般為10-15，最大20左右；冰量和密集度達6成以上的日數為25-35天；沿岸固定冰寬度最大可達3500m以上，固定冰最大堆積高度可達1.0m左右。四、海冰知識介紹49勝利油田

18、海域冰級與特征偏重冰年： 該期間海冰對海上交通運輸和海上設施有較大的影響，甚至造成港灣、航道和局部海區(qū)的嚴重冰封，給海上工程設施和生產活動帶來重大危害。四、海冰知識介紹50勝利油田海域冰級與特征重冰年： 重冰年的冰情有以下幾個顯著特點：冰期長、結冰范圍大、冰層厚、冰質堅硬、冰面堆積嚴重（1）冰期長 重冰年該海域的結冰期為80-100天，冰量和密集度達6成以上的日數為30-50天。四、海冰知識介紹51勝利油田海域冰級與特征重冰年： （2）范圍大 重冰年黃河三角洲海域及相鄰海域的結冰范圍是常冰年的23倍。在冰情嚴重期，該海域的結冰范圍與渤海灣、萊州灣和遼東灣連為一體，甚至可延伸至渤海海峽。此時，海上的交通運輸和油氣開發(fā)將被迫中斷，海上設施和港工設施都將遭到毀滅性破壞，甚至造成船毀人亡等重大事件，給國民經濟帶來不可估計的重大損失。四、海冰知識介紹52勝利油田海域冰級與特征重冰年： （3）冰層厚度大 重冰年該海域及相鄰海域的海冰厚度是常冰年的幾倍。嚴重冰期間，沿岸固定冰大多由3層以上單層冰凍結而成。平整冰厚度一般為3050。最大可達100以上。四、海冰知識介紹53勝利油田海域冰級與特征重冰年： (4)冰面堆積嚴重 重冰年該海域沿岸固定冰堆積現象嚴重，其堆