海洋调查调查 与监测监测SU SU QiangQiang Graduate University of Chinese Academy of Sciences College of Earth ScienceMarine Investigation and Observation Tel: +86 010-88256447; E-mail: Sqiang@*1第六章 海冰观测Date2•海冰概况•冰量和浮冰密集度观测•冰型、冰的外貌特征和冰状观测•浮冰运动参数和固定冰堆积状况、范围观测 •测绘冰情图•海冰监测系统Date3海冰概况l海水结冰与盐度l海冰的类型l冰期与冰情l海冰观测点的选择Date4海水结冰与盐度随着盐度的增高，海水的冰点(Tf)和最大密度时的温度(Tρmax)都要下降，可是它的下降过程并不一样Date5当海冰形成以后，大量的盐分从冰中缝隙出，因此冰层以下的海水盐度要增大，这就使海水结冰更加困难了流走的盐分以卤汁的形式被包围在冰晶之间 的空隙里形成“盐泡”结冰时，还将来不及逸出的气体包围在冰晶之间，形成“气泡”海冰实际上是淡水冰晶、卤汁和气泡的混合物Date6一般说来，海水达到冰点以后就开始结冰，但由于自然条件和气象条件的影响，海水结冰的情况就有所不同。
在风浪较大的大洋中不易结冰，但在无风、海面 平静的条件下，或小潮期间(流速低)，结冰就迅速很多淡水流入的河口区，水浅或伸入陆地的海湾都易于结冰Date7海冰的类型按发展阶段，可分为初生冰、尼罗冰、饼冰 、初期冰、一年冰和老年冰6大类；按运动状态可分为固定冰和流冰两大类固 定冰与海岸、海底或岛屿冻结在一起，能随 海面升降，从海面向外可延伸数米或数百千 米；流冰漂浮在海面，随着海面风向和海流 向各处移动Date8冰期与冰情冰期是冰维持的时间，自出现冰之日起至冰消失之日止的这一时段，用天数来表示最早出现冰的日期叫初冰日，冰最后消失的 日期叫终冰日，都用“某月某日”来表示一般来说，初冰日早，说明本年冷得早Date9在一冰期内，依据冰的发展分为三个或五个 特征期三个特征期是初冰期、严重(盛)冰期、消冰期；五个特征期是初冰期、封冰期、盛冰期、融冰期和消冰期在海冰观测中，把表达和描述冰情的许多术语统称为冰情要素Date10海冰观测点的选择岸边测点应选择那些能观测到大范围的海冰情况的地点为测点，同时要求该测点周围视程内的海冰特征应具有代表性测点选定后，应测定海拔高度和基线方向海区测点的布设，原则上测点与测点之间的距离以其视距的两倍为好。
Date11冰量和浮冰密度观测Date12冰量和浮冰密度的定义冰量为能见海域内海冰覆盖的面积占该海域面积的成数总冰量为所有冰覆盖整个能见海面的成数；浮冰量为浮冰覆盖整个能见海面的成数；固定冰量为固定冰程盖整个能见海面的成数浮冰密集度是浮冰群中所有冰块总面积占整个浮冰区域面积的成数Date13观测与记录总冰量(浮冰量、固定冰量)的观测，是将整个能见海面分成十等分，估计十等分中的冰 (浮冰、固定冰)所覆盖的成数，用0-10和 ，共12个数字和符号来表示，习惯上叫做“级”例如，冰量6级，则表示冰占能见海面的60%Date14这里所说的海冰面积，是把所有的冰(包括根据浮冰密集度计算出的冰)集中起来计算的，而不是“散布”的面积故冰量(或浮冰密集度)还受冰的远近、外形、光照、反射等因素的影响，观测时应注意排除这些因素所产生的误差Date15冰型、冰的外貌特征和冰状观测Date16冰型观测浮冰型分为初生冰(N)、冰皮(R)、尼罗冰(Ni)、莲叶冰(P)、灰冰(G)、灰白冰(Gw)、白冰(W)、一年冰(Fy)和多年冰(My)九种常见固定冰型分冰川舌(Gf)、冰架(Is)、沿岸冰(Ci)、脚冰(If)和搁浅冰(Si)五种。
Date17固定冰型观测时，应根据固定冰型的特征及形态，以符号记录，当几种冰型同时出现时，以其种类的数量多少顺序记录特殊冰型出现时，与浮冰冰型相同处理，在备注栏中详细记录并摄影Date18冰的外貌特征及冰状观测浮冰表面特征分平整冰(L)、重叠冰(Ra)、冰脊(Ri)、冰丘(H)、覆雪冰(S)、覆水冰(F)、蜂窝冰(Ro)七种浮冰冰状观测，是指浮冰的大小尺度，分为 巨冰盘(Gf)、大冰盘(Bf)、中冰盘(Mf)、小冰盘(Sf)、冰块(Ic)和碎冰(Bi)六种Date19沿岸冰状观测时，应根据冰状特征，依据冰量的多少用符号记录，各个种类的量相同时，依据碎冰到平整冰顺序记录Date20浮冰运动参数和固定冰堆积状况、范围观测Date21浮冰运动参数观测海上浮冰和冰山的漂流，取决于风和流的共同作用在弱潮流海区，由风引起的冰块漂 流速度约为风速的1/50在北半球其漂流方向偏于风向右方30°-40°；在南半球则偏向于风向的左方但在强潮流海域，冰块的漂流方向因受风力和潮流的共同作用，则更为复杂难测Date22浮冰块大小的观测浮冰大小是指单个冰块的最大水平尺度浮冰块按大小分级，先确定最多浮冰块水平尺度，按等级用符号记录。
以米为单位，取整数多种浮冰同时出现，应选主要的、比较突出的一二种记录Date23浮冰运动动方向和速度的观测浮冰运动力方向指浮冰的去向，以度或16方位表示；浮冰速度为单位时间内浮冰移动的距 离，以m/s为单位，取一位小数浮冰运动方向和速度观测，分海滨观测和海上观测海滨观测用测波仪进行，若无测波仪用 指南针测定流速按“目测浮冰速度参照表”估计，海上观测时还需观测冰区边缘线Date24使用测波仪观测浮冰方向和速度时，将物镜对准选定的冰块特征点，在距离标尺上对准冰块与海面交界线，读取开始距离标度，启动秒表，在分度盘上读取方位当冰块移动距离达到 1/3，或者冰块移动方位超过20°时，停止观测，记录冰块距离标度和方位如果冰块移动很慢，十分钟后仍未达到上述要求时，即停止观测Date25乘船在海上观测时，应首先环视冰区边缘， 确定几个特征点(一般不少于三个，远离冰区的少量冰块不能选作特征点)，然后用测距仪和罗经或雷达测出各点相对于测点的方向和距离，并记入表中，冰区边缘线观测不到时，应在备注栏内说明Date26几种持殊情况的记录方法l海面无浮冰，速度和方向拦填“空白”，不参加统计l浮冰速度小干0.05m/s时，流向记“0”，流速记“00”，参加月统计。
l海面有浮冰，但无法观测流速、流向(如只有初生冰或冰块只在岸边)，则流向、流速记“-”Date27冰山观测l冰山位置观测：雷达、GPS定位l冰山大小观测：高度和水平尺度l冰山形状观测：平顶、圆顶、尖顶、斜顶l冰山漂流方向和速度观测：与浮冰相同Date28固定冰堆积状况和范围观测Date29固定冰堆积状况观测固定冰堆积状况观测是指堆积量和堆积高度的观测固定冰的堆积量是指沿岸冰堆积聚块的数量情况固定冰堆积高度分一般堆积高度和最大堆积高度两种一般堆积高度是指大多数堆积冰从冰面到堆积顶点的垂直距离最大堆积高度是指个别最大堆积冰的垂直距离Date30固定冰范围观测固定冰宽度观测：是指沿岸冰的海岸交接点 至沿岸冰外缘的直线距离，以m为单位，取整数固定冰厚度观测：是指沿岸冰表面至冰层底 的垂直距离，以厘米cm为单位，取整数Date31在固定冰宽度观测前，首先确定基线，基线应选择在测冰点附近，以所测得的固定冰宽度代表测区的一般情况为原则，基线方向应与岸线垂直，选定后在基线两端设两个木桩，使基线固定下来Date32沿岸冰厚度观测通常用冰钻和冰尺进行冰厚观测点一般选在基线方向上，测点的数量，视沿岸冰宽度而定，以能反映出冰厚度变化为原则。
测点选好后，先清除冰面上的积雪和其他杂物，再用冰钻钻孔海上乘船观测流冰冰厚时，可用绞车或网具捞 取冰块(三个以上)，分别测量冰块厚度，最后取其平均值作为冰厚观测值Date33测绘冰情图表示冰情的图像叫冰情图冰情图从组成上 来说，可分为底图和冰情两部分在具体测绘时，根据测点(或海区)观测资料可绘制岸边常规观测冰情图，沿岸地段勘测 测点图，乘船大面海区冰情图(绘制此图时，习惯上把渤海和黄海两海区分开结成两幅 冰情图)Date34底图版面除绘有测点附近的岸线、入海河流、高山、近岸等深线并标注测点附近的岛屿、海上建筑物、测点位置之外，另以测点为 中心每2km作一等距圆弧线，每10°作一方位线，还应在图的右下方设计可填主要冰情要素、冰情概述以及站名、年、月、日、比例尺，在图上方设计可填图例的专栏Date35乘船观测冰情图应根据每航次冰观测的结果来编制绘图时，首先在空白底图上标出各测站冰区边缘线的特征量，然后用圆滑曲线连接备点，即为冰区边缘线，其次在冰区内各测站附近填注观测结果，某项无记录时，相应位置空白Date36海冰监测系统海冰监测系统即利用各种可能的手段对海冰的分 布、类型、生成、发展以及消融等过程进行全天 候的监测的综合系统。
主要监测手段包括沿岸海洋站海冰观测、破冰船 海冰观测、雷达测冰、飞机航空遥测、卫星遥感 和各种规模的联合海冰试验，现发展为目测与器 测相结合，观测某海岸附近海区尽可能大范围内 海冰的种类、数量、表面特征、分布状态、厚度 大小、运动变化，以及海冰盐度、密度和抗压力 资料 Date37Date38Date39Date40Date41Date42Date43Date44Date45Date46Date47Date48。