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一、死亡冰柱 当海水温度降低到一定程度后,海水发生结冰现象,并呈柱状向海底延伸,所到之处,海洋生物被冻死,这一现象被称为死亡冰柱,常发生在靠近极地的海域。 二、死亡冰柱形成原理 死亡冰柱,又称“盐水冰柱”或“海底冰柱”,是一种罕见的极地海洋现象。其形成原理主要基于海水的物理特性与极地低温环境的相互作用,以下是具体过程: 1、析盐结冰 在极地寒冷环境下(通常低于-20℃),海水表面开始结冰。冰晶形成时会排斥盐分,导致盐分被挤出并溶解在周围未冻结的海水中,形成高盐度的过冷浓盐水。由于盐度升高,其冰点进一步降低,即使温度低于0℃仍保持液态。 2、盐水下沉 高盐度浓盐水密度大于普通海水,因此会沿着海冰下方缓慢下沉,形成类似羽流的运动。 3、冰壁形成 下沉的浓盐水与周围温度稍高的海水接触时,周围海水迅速冻结,形成一层薄冰壁,包裹着内部的浓盐水,形成倒置的冰“烟囱”结构,即死亡冰柱的初始形态。 4、冰柱延伸 冰壁不断加厚,阻止内部浓盐水热量向外扩散,使其能持续下沉并重复上述过程,冰柱逐渐向下生长。其生长速度可达每小时数厘米至数十厘米,最终可能延伸至海底。 4、触底冻结 当冰柱触碰到海底时,会在接触点形成冰网,迅速冻结周围的海洋生物,如海星、海胆等行动缓慢的生物。 死亡冰柱的形成需要极低温度、平静海水、合适盐度等条件,因此极为罕见。尽管对海洋生物构成威胁,但科学家认为其形成的无盐环境可能与地球早期生命起源相关。
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