【海洋之谜】专家释疑：“冰圈”首现辽东湾

新闻缘起
  几天前，辽东湾葫芦岛市摄影家陈景朝像往常一样来到位于绥中滨海经济区附近的碣石景点拍摄海上日出，发现海冰面上居然呈现出了无数个大小不一的“冰圈”，有的冰圈还圈圈相连颇为壮观。据悉，“冰圈”现象在全球非常罕见，在我国海域还没有发现过，吸引了无数葫芦岛市民争相前往观看。
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" E; j7 F8 H. @: b! U2 u. J) n, P  冰圈奇闻
1 T6 _1 U5 w9 b, y: l& v* Z  冰圈曾列为最受欢迎的十大奇闻
7 Q) O5 A+ ?" l; j  冬日里的辽宁葫芦岛碣石景区，远远望去，海冰犹如光滑的镜子一般。摄影家陈景朝拍摄到的“冰圈”景观就在距离碣石百余米左右。海冰面上最大的冰圈直径约有10米，最小的直径也有2—3米。有2个、3个冰圈相连接的，甚至还有无数个大小分布的冰圈圈圈相连，显得宏伟壮观。
  这种神奇的现象早在19世纪就引起了人们的关注，俄罗斯科学家首次观察到世界最深湖贝加尔湖上出现了神秘圆形冰盘。当时的一些科学家撰写的观察报告这样描述：一米高的白色冰盘浮出水面，巨大的冰面上出现裂缝，好像有气浪冲破冰层。这种裂缝伴随着巨大声响，像爆炸一样。2003年，科学家在卫星照片上又发现了贝加尔湖上的神秘圆形冰盘，科学家惊叹：这是一种不同寻常的圆形结构。这种现象以后又多次出现。2009英国《每日邮报》也报道了在英国出现的“冰圈”现象，在已经结冰的河面拐角处，距离岸边不远处一个冰块被切断，并开始旋转，渐渐形成直径为3米的正圆形。2010年美国《连线》杂志甚至将2009年4月贝加尔湖面形成冰圈列为2009年最受欢迎的十大奇闻。
. @# C! a* W. P9 |8 r# w( R+ n  种种假说
  天然气说、力学说、漩涡说等众说纷纭
: {2 }/ Y8 d. y. g( s  面对如此神奇的自然现象，各国的科学家们纷纷提出了各种假说。有人猜测可能是地下蕴藏的天然气作用的结果，也有人怀疑为地下火山爆发的征兆。有的科学家从力学考虑，推算认为是在河面的拐角处，加速流动的水会产生一种被称为“旋转剪切”的力量，将冰块切断，然后冰块缓慢旋转，被切断的冰块和周围的冰块相互摩擦，最终形成一个正圆形。也有科学家认为，当表面冰聚集在水体中心而不是边缘时冰圈就形成了，缓慢流动的河流能创造缓慢旋转的漩涡，漩涡旋转形成冰盘状，或是当水中的漩涡以一定直径尺寸大小做圆周旋转运动，使得水中的冰块和漂浮杂质在漩涡中均匀地分布，便形成我们现在看到的这种神秘的完美圆圈冰层。
5 p- E" k' ~1 E3 J, t, O  那么“冰圈”到底是由何而来的呢？带着疑问，我们采访了中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环及地表过程重点实验室常务副主任，水循环与水文过程研究室主任宋献方教授。
  专家释疑
5 ~' q& [" D% O/ [- p  “冰圈”在水凝固结晶的过程中形成
  “在水凝固结晶变成冰这个过程中，由于受到水中的成分和外来动力的影响，会使凝固过程发生改变，从直观上来看，就是观察到冰的形态的变化。这个可以发生在水初次凝结成冰时，也可以发生在随着外界温度变化局部冰块的融化之后的再凝固过程中。” 宋教授表示，“当水中成分发生变化时，比如水中含有较多盐分时，凝固点就会降低，而如果水中还包裹着一些悬浮物时还会出现固体的析出使凝固过程发生进一步的变化。而对应不同的外来动力，例如洋流、海风、船只搅动等等，冰也可能随之呈现出千变万化的形态。”
$ R; o% ^( l3 W7 p) M2 Z  “冰圈”“落户”辽东湾与当地地理形貌和气候有很大的关系
  此次“冰圈”在辽东湾被人们发现是和当地地理形貌和气候有很大的关系的，宋教授解释说：“从理论上来看，要带动凝结过程中的水形成圆圈状，则必须要有一个外部的呈螺旋状的推动力，即需要有涡流的产生。辽东湾葫芦岛正好处于三面封闭一面开口的海域，这样一来有着丰富的涡流资源。另一方面辽东湾是中国边海水温最低、冰情最重处，每年都有固体冰出现，春季融冰更是成为低温中心，使得冰圈的形成有着丰富的原料。”
  “冰圈”形成的动力有多种
  “作为"冰圈"形成的动力，涡流的产生除了与地形有关之外，还可能有多种原因。” 宋教授说，“地下如果有天然气的释放，带动水的流动便可以形成涡流。又或者是地层发生了断裂，地底温度升高，表面水温较低，这种温差也会带来水的流动形成涡流。涡流还有可能是河流、地下水汇入海洋时带来的冲击力引起，甚至也可能仅仅是因为船只的移动。要想弄清到底是哪种因素导致辽东湾的"冰圈"发生，则还需要更加深入的考察和调研。”
  神奇“冰圈”只是一个普通的自然现象
' K/ @7 L3 r& m+ }- F* T% T  最后，宋教授提醒我们：“其实这只是一个普通的自然现象，理论上来说在世界各地任何凝固的过程中，都有可能出现各种形态的变化。像我们平时最为常见的冰上的裂缝就是其中一种，"冰圈"则也可以认为只是其中一种形态罢了。”
3 `2 `, p; q8 r$ X: q, {  在我们的周围，如果您细心观察的话，其实冰上经常可以看见各种各样的图案，只不过可能图案比较小不易发觉。放眼世界范围内的冰川，形状则更是千奇百怪，鬼斧神工。带上您的想象力，细心发掘，或许奇迹就在您的身边！(文·实习生 周英)
! ]: P0 c- \+ ]  延伸阅读
  奇异的条纹冰山
  冰山素以其巨大的体积以及令人吃惊的外形而为我们所熟知。但在冰山家族中，也有一些极为稀少的成员凭借引人入胜的条纹著称冰山世界。条纹的出现无疑说明冰山能够在冻结过程中获得很多东西，不但可以拥有强壮的身体，同时还可以拥有美丽的外表。
  1. 大冰糖山
8 c' W0 g8 E/ N, o  f$ m; b8 E. r1 U  照片是在距离南非开普敦南部大约1700英里(约合2736公里)，距离南极大陆北部大约660英里(约合1062公里)处拍摄的。所展示的大浮冰长150英尺(约合46米)，高30英尺(约合9米)，上面布满非常流畅的线条。拍摄者表示：“它让我联想起小时候买的上面带条纹的糖果。”
9 r; N: v4 d5 A! g6 K# c4 ]  2. 蓝线冰山
; p: H8 x+ C: P$ R# D$ E( K, I  蓝色条纹冰山给人一种难以置信的感觉，它们的数量较其它条纹冰山相比稍多一些。由于大量微小气泡产生的影响，新冰通常呈白色。蓝冰条纹由灌入冰山裂缝的淡水所致，灌入之后迅速冻结。这种冰山实际上是透明的，之所以呈蓝色的原因在于：在红光被吸收过程中，光谱中的蓝光受到反射。
- w7 r! r( ?1 U. r/ h4 L$ @  3. 碧玉冰山
  所谓的“碧玉冰山”同样由年代久远或者没有气泡的冰形成，呈现出美丽的翠绿色或者碧玉特有的绿色。与完全由冻结融水形成的蓝冰有所不同的是，绿冰由海水在冰架下方裂缝内冻结所致。在脱离的冰山“翻筋斗”过程中，我们便可看到罕见的一幕：翠绿色条纹显现出来，导致这些冰山看起来很像巨大的荷兰薄荷糖。
  4. 玛瑙大理石冰山
, a' Z# o  D+ f+ y9 K) g9 f  这些年代久远的冰山看起来很像是巨大的仿玛瑙大理石，一度成直线的条纹扭曲变形，呈现一种弯曲之美。无法计算的力量导致固态冰数千年内像河流一样流动，同时发生弯曲和折叠，就像是一块巨大的橡皮泥。