V, (5.17) trong đó và tuần tự là những tổng trữ lượng nước trong Đạ
7.2.Phân loại băng
1- Thái Bình Dương, 2 Đại Tây Dương, 3 Ấn Độ Dương
7.2.Phân loại băng
Băng trên đại dương và biển được phân biệt theo một loạt dấu hiệu, trong đó những dấu hiệu chính là: nguồn gốc xuất sinh, động lực, tuổi và hình thái.
Về phương diện xuất sinh băng được chia thành băng biển, băng lục địa và băng sông.
Băng biển tạo thành trực tiếp từ nước biển khi nhiệt độ nước giảm thấp hơn điểm đông băng. Nó có thể là băng mặt biển nếu được tạo thành trong chính lớp nước mặt và băng bên trong nước biển. Tính chất đặc trưng của các loại băng này là có lượng muối trong băng.
Băng lục địa tạo thành từ tuyết trên đất liền và khi các đụn băng vỡ ra sẽ đi vào biển dưới dạng băng hà và tảng băng. Băng lục địa là băng nước ngọt, chứa ít tạp chất và thường hay có màu xanh lam. Khối lượng chính của băng lục địa được gặp thấy ở các bờ Nam Cực. Ở Bắc Đại Tây Dương thì gặp ít hơn, chúng tách ra từ các núi băng của Grinlan.
Băng sông tạo thành trong các sông và trong mùa xuân được mang vào biển. Thông thường loại băng này chứa nhiều tạp chất, mỏng hơn băng lục địa và hoàn toàn ngọt. Khối lượng băng sông chủ yếu gặp thấy ở các biển thuộc Bắc Băng Dương do nhiều sông mang vào. Trong mùa hè băng sông tan hết.
Về phương diện động lực, người ta phân biệt hai loại băng: băng di động và băng bất động. Băng di động thường gọi là băng trôi, vì dưới tác động của gió và dòng chảy, chúng di chuyển trong thủy vực, đôi khi đi rất xa. Băng gắn bờ và đụn băng biển thuộc loại băng bất động. Băng gắn bờ là băng biển gắn chặt vào bờ hay thềm biển và chỉ chuyển động dao động thẳng đứng khi mực nước biển biến đổi. Băng này có thể được tạo thành tại chỗ khi đông lạnh nước biển hay do đông kết băng trôi. Chiều rộng và chiều dài của mảng băng gắn bờ có thể tới hàng trăm kilômét. Trong một số trường hợp, mảng băng gắn bờ có thể bị vỡ và chuyển thành băng trôi. Đụn băng là là đồng băng bám lên đáy thềm biển, nó thường tạo thành từ băng trôi. Các đụn
băng sẽ tạo thuận lợi cho băng gắn bờ hình thành.
Xét về tuổi, băng biển được chia thành một số giai đoạn.
1. Những kim băng - đó là những tinh thể riêng lẻ lơ lửng trong lớp nước mặt mỏng. Kim băng là giai đoạn tạo băng thứ nhất. Khi nồng độ các kim băng trong nước nhiều hơn thì chúng tạo thành cháo băng - một lớp hay vệt đậm đặc màu xám chì gồm những tinh thể băng liên kết yếu. Khi tuyết rơi vào nước đang đông lạnh, nó dính với nước và biến thành một khối dạng cháo - bột tuyết. Một vùng tụ tập cháo băng, bột tuyết tạo thành dưới gió lạnh và sóng hoặc băng từ trong lòng nước nổi lên được gọi là cánh đồng băng vụn.
2. Màng băng - giai đoạn tạo băng thứ hai, đó là lớp băng mỏng mềm dày từ 10 cm có thể uốn cong trong nước. Dưới tác động gió và sóng, màng băng vỡ ra, tạo thành các lát băng mỏng kích thước và hình dạng khác nhau.
3. Băng non - được chia thành băng xám có độ dày 1015 cm và băng trắng xám độ dày 1530 cm. Băng này ít mềm hơn màng băng. Nó bị gió và dòng chảy làm vỡ, tạo thành những gò băng.
4. Băng một tuổi - thường có độ dày dưới 30 cm, sinh ra chưa quá một mùa đông. Mặt băng thường bị tuyết phủ. Mùa hè địa hình mặt băng một tuổi rất phức tạp. Chỗ trũng thì chứa nước lạnh và vũng tuyết.
5. Băng già - băng không kịp tan trong một mùa hè. Băng già lại chia thành băng tàn dư một tuổi, hai tuổi và nhiều tuổi. Băng tàn dư một tuổi có độ dày rất khác nhau. Đến mùa tăng trưởng mới, tùy thuộc điều kiện khí hậu, độ dày băng dao động từ 0,5 đến 1,5 m và hơn. Độ dày băng hai tuổi và ba tuổi thường lớn hơn 2 m, ở các vùng trung tâm Bắc Băng Dương tới 3,54 m.
Trong bảng 7.2 dẫn độ dày đặc trưng của băng ở biển Baren. Nét khác biệt chính so với hệ thống phân loại băng đã dẫn theo thành phần tuổi là ở đây băng một tuổi có đủ loại, độ dày của chúng rất khác nhau.
Bảng 7.2. Độ dày băng đặc trưng ở biển Baren Cấp Thành phần tuổi băng Độ dày trung bình (cm) 1 Màng băng 5,0 2 Băng xám 12,5 3 Băng trắng xám 22,5 4 Băng một tuổi mỏng 50,0 5 Băng một tuổi trung bình 100,0 6 Băng một tuổi dày 135,0 7 Băng hai tuổi 200,0 8 Băng nhiều tuổi 300,0
Nét đặc trưng nhất trong phân bố địa lý băng biển theo tuổi ở thủy vực Bắc Băng Dương là tuổi băng trẻ dần từ tâm khối băng ra phía rìa. Ở tâm tập trung chủ yếu các loại băng hai và nhiều tuổi. Mảng băng đặc biệt lớn nằm ở vùng gần cực và làm thành hạt nhân của vòm băng cực. Xung quanh rìa và ngoại vi là những dải băng trẻ và mảnh.
Về phương diện hình thái, băng trôi chia thành các đồng băng, đó là những mảng băng kích thước lớn hơn 20 m bề ngang, và băng vỡ, gồm tập hợp những mảng băng kích thước dưới 20 m.
Vì mặt băng thường không bao giờ bằng phẳng, nên khi các tảng băng đụng độ với nhau, chúng bị nén và rạn nứt, tạo thành những gò băng đơn độc hoặc dưới dạng các luống băng. Gò băng nhô cao trên mặt băng và một phần nằm dưới nước. Kích thước các gò băng theo chiều thẳng đứng phụ thuộc vào độ dày các mảng băng tạo thành chúng. Phần bên trên nước của băng già có thể cao một số mét, phần dưới nước có thể hơn chục mét. Mức độ nhiều ít các gò băng được đánh giá theo thang 5 cấp: từ cấp 0 đối với băng bằng phẳng đến cấp 5 với băng bị dồn thành đống đụn hoàn toàn.
Một đặc trưng quan trọng nữa của phân bố băng trên một thủy vực nào đó là độ phủ băng. Nó được xác định bằng tỉ số giữa diện tích vùng băng, nơi băng phân bố ít nhiều đồng đều, và diện tích toàn vùng đang xét. Thường độ phủ băng được đánh giá bằng cấp, trong đó không băng hoàn toàn chấp nhận
là cấp 0, thảm băng liên tục - cấp 10. Độ phủ băng là đặc trưng cực kì quan trọng, vì sự trao đổi năng lượng giữa đại dương và khí quyển chủ yếu thực hiện ở các “cửa sổ” nước giữa những mảng băng. Trong bảng 7.3 dẫn ước lượng độ phủ băng tháng của thảm băng Bắc Băng Dương và các vùng riêng biệt của nó. Dễ thấy rằng độ phủ cực tiểu nhận thấy vào tháng 8, và biên độ năm của độ phủ không lớn, ngoại trừ phần Đại Tây Dương của Bắc Băng Dương. Bảng 7.3. Độ phủ băng (cấp) trung bình tháng ở Bắc Băng Dương (theo V.Ph. Zakharov) Tháng Vùng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Bắc Băng Dương nói chung 9,7 9,8 9,8 9,7 9,6 9,4 8,9 8,3 8,6 9,1 9,6 9,7 Thủy vực Bắc Băng Dương 9,9 9,9 9,9 9,9 9,9 9,9 9,7 9,6 9,6 9,7 9,9 9,9 Thủ vực Bắc Âu 9,4 9,6 9,6 9,4 9,3 8,7 7,2 4,9 5,9 7,4 8,9 9,4 Tây Bắc Đại Tây Dương 9,7 9,7 9,7 9,6 9,3 8,7 6,8 3,4 1,6 7,5 8,8 9,4 Các biển thuộc thềm lục địa 9,7 9,7 9,7 9,7 9,7 9,5 8,9 6,6 7,3 9,1 9,7 9,7 Quần đảo Canađa Bắc Băng Dương 9,7 9,7 9,7 9,7 9,6 9,5 9,3 7,9 8,4 9,3 9,7 9,7 Số liệu bảng này còn cho phép phán xét về diện tích vùng nước thoáng giữa thảm băng. Thí dụ, trong thủy vực Bắc Băng Dương vùng nước thoáng mùa đông, tức từ tháng 11 đến tháng 6 chỉ chiếm 1% toàn diện tích. Mùa hạ nó tăng lên đến 4%.
Ngoài ra, trong một số trường hợp còn sử dụng khái niệm độ phủ tuyết, tức lượng tuyết trên mặt băng. Độ phủ tuyết được đo hoặc bằng thang 3 cấp (0 - không tuyết, 3 - phủ tuyết hoàn toàn), hoặc bằng đơn vị thể tích băng tương ứng với lượng tuyết trong một chu kì thời gian đang xét.
Đặc điểm phân biệt quan trọng giữa băng các vùng cực bắc và cực nam là thành phần tuổi của chúng khác nhau. Trong Bắc Băng Dương tại thời điểm phát triển cực đại thảm băng thì băng nhiều năm bằng 28% tổng diện tích, băng hai năm - 25%, băng một tuổi và băng non - 47%. Xung quanh Nam Cực, như đã biết, băng nhiều năm thực tế không gặp thấy. Ngoài ra, diện tích mà băng hai năm chiếm cũng nhỏ hơn sơ với ở Bắc Băng Dương. Điều này chứng tỏ về tính ổn định cao hơn của thảm băng Bắc Băng Dương. Băng nhiều năm tập trung trước hết vào vùng xoáy nước nghịch, tâm của nó nằm ở khoảng 77oN và 150oW. Băng bị cuốn hút vào xoáy nước này thì có thể trong nhiều năm không ra khỏi thủy vực Bắc Băng Dương.