【海洋地理】蓝冰的“前世今生”

　近日，中国第35次南极考察队在中山站以南冰盖发现“蓝冰区”，可作为未来大型飞机冰上起降的永久机场。什么是蓝冰？蓝冰有哪些特点？它们是如何形成的？南极蓝冰主要分布在哪些区域？来自中国极地研究中心的35次考察队数据管理员席颖就相关问题接受了《中国海洋报》记者采访。

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　　什么是蓝冰？

　　席颖告诉记者，在南极可以看到两种蓝冰。一种是冰盖表面雪层在盛夏季节融化成水、冻结形成的冰。冰本身是没有颜色的，但由于冰中存在气泡，阳光照射进去发生色散，波长较短的蓝光容易被散射回来，肉眼看到的就是蓝冰。这种季节性蓝冰随后又会被降雪覆盖，雪层再次经历融化、冻结的过程，形成了像三明治一样的“夹层冰”。
+ v! f" @: P4 Y! w2 y* X　　几年前，考察队在南极曾发现过季节性蓝冰区域，但经过实地勘察，认为这种冰的厚度和承载力不适合作为蓝冰机场跑道。
　　第二种蓝冰就是此次在中山站附近冰盖发现的。用冰钻打出的冰洞深邃清莹，下面没有夹杂雪层，仍然是致密的冰。封存在冰中的气泡在长时间压力作用下体积缩小，阳光经其散射后发出更为纯净的蓝光。这种冰质地坚硬，适合修建蓝冰机场跑道。人们在南极看到的冰山上、冰裂隙中的蓝冰也属于此种致密冰。
　　蓝冰“岁数大”
: W+ v* G, C, e  Q! R3 c　　令人意想不到的是，第二种蓝冰的形成经历了一个极为漫长的过程，远远超过人类文明在地球上已经存在的时间。
  h. r% T7 t$ C　　“蓝冰的形成首先要经历降雪积累、粒雪化、成冰作用3个过程。”席颖说，这个过程可以简单理解为降雪一年一年堆积起来变成了冰，期间发生了复杂的物理变化。冰层逐渐叠加后，下部冰层在上覆冰层压力作用下，经过漫长岁月进入了冰盖深部，冰内气泡随之减少，冰的密度加大，并随冰盖逐渐流动到大陆边缘，最终成为蓝色水晶一样的冰体。
　　科学家发现，在这种蓝冰区往往存在年代十分久远的冰体，目前已经找到了距今270万年的冰样。根据以往研究推测，南极冰盖诞生于3400万年前，因此地球上最古老的冰仍可能存于冰盖深部，在某一天也许会重见天日。
8 k' L. e2 w& l　　除了“岁数大”，这种适合修建永久机场的蓝冰还有两个主要特点。一是承载力强，相比其他冰层，蓝冰具有较强的抗冲击性，满足大型飞机起降条件。二是历经岁月“打磨”，蓝冰表面十分光滑，因此修建机场时需要修整冰面，使跑道变得粗糙以增加摩擦力，有助于飞机起降。
+ }: ?- U+ F8 }/ [/ O　　何处觅蓝冰？
# F; h7 u: X/ g- P# W2 n) o　　如何寻找面积足够大、适合建机场的蓝冰区呢？
. a  A, Z; w4 K, @　　考察队给出了两个选择。一是在地形起伏较大的区域搜索蓝冰。南极内陆高原海拔4000米以上，气温很低，气体冷缩后密度加大。这种又冷又重的气团在内陆高原形成后，顺着冰盖向四周流动，形成南极“下降风”。下降风如果遇到地形高低不平、起伏较大的区域，会加速吹走冰盖表面雪层，随即裸露出蓝冰。
- ^, f( H, N& g* c　　中山站附近发现的蓝冰位于拉斯曼丘陵，受地形影响，此处不易积雪，且蓝冰表面十分平坦，周围没有冰裂隙，人员、车辆可以安全到达，实属“可遇不可求”的蓝冰机场选址区。
" U( K! y) D. @" q　　另一种是冰盖边缘的消融区域。随着南极夏季来临，太阳辐射增加，冰盖表面融化，也会裸露出蓝冰。澳大利亚凯西站、美国麦克默多站的蓝冰机场都位于冰盖消融区域，在南极盛夏季节，这种蓝冰机场由于表面融化将定期维护。维护方法也很简单，就是将一层雪铺在机场跑道表面，以减缓融化。
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