Hải dương học đại cương - Chương 7: băng trong đại dương

Chia sẻ: Nguyễn Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:24

Thêm vào BST

Báo xấu

103
lượt xem 22
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Băng là một bộ phận cấu thành quan trọng nhất của băng quyển và chiếm những không gian rộng lớn trên mặt trái đất.Băng ở đây gồm băng biển, thảm băng, băng trên núi và băng trong lớp đất đóng băng vĩnh cửu.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Hải dương học đại cương - Chương 7: băng trong đại dương

Thông th ng, c c i m t quan sát th y vào cu i mùa ông, còn hàng tr m, th m chí nhi u nghìn kilômét kh i n i nó c t o thành. B ng là c c ti u - cu i mùa h ho c u mùa thu. Tùy thu c các nhân t bình l u và s n ph m t ng tác c a i d ng và khí quy n và v ph n mình, nó có nh c thù a ph ng c a nh ng quá trình trao i nhi t và m, c c i và c c h ng áng k t i các quá trình nhi t ng l c và mu i trong i d ng, và ti u m t có th xê d ch v th i gian. Dao ng n m m t trên m t i thông qua c ch albe ô - t i s hình thành cân b ng nhi t c a khí quy n. d ng th ng b ng 2 5 n v t . Dao ng m t gi a các n m th ng Nh ng con s c l ng toàn c u v di n tích phân b và th tích b ng bi n c d n trong b ng 7.1. Ph i l u ý r ng nh ng c l ng c c ti u ng v i t ra l n nh t các vùng c a sông và do bi n ng c a dòng n c sông quy th i kì cu i mùa h và nh ng c l ng c c i - cu i mùa ông. nh. Nh ng dao ng m t gi a các n m c ng có th nh n th y các bi n B ng 7.1. cl ng toàn c u v l ng b ng trong b ng quy n n i a, ó quan sát th y bi n thiên nhi u n m c a nhi t và mu i, Di n tích (106 km2) 3 B ng Th tích ((km ) các vùng c n c c và các d i front. các ph n kh i i d ng, dao ng m t gi a các n m th ng không l n và b ng 0,4 0,6 n v t và gi m d n 6 Th m b ng Nam C c 14 28 10 theo sâu. 6 Th m b ng Grinlan 1,8 2,7 10 6 B ng trên vùng núi 0,35 0, 24 10 6 ai óng b ng v nh c u 8 (0, 2 0,5) 10 B ng bi n: 3 Nam bán c u, c c ti u 2,5 5 10 Ch ng 7 4 cc i 19 5 10 4 B c bán c u, c c ti u 8 B ng trong id ng 1,7 10 4 cc i 14 3,7 10 Hi n nay t n t i hai th m b ng l n Nam C c và Grinlan, ó là nh ng 7.1. Phân b b ng trên ac u kh i b ng (khiên b ng) l c a d y c, kh ng l s ng s ng bên trên i B ng là m t b ph n c u thành quan tr ng nh t c a b ng quy n và d ng. B dày trung bình c a các khiên b ng b ng kho ng 2000 m, trong ó chi m nh ng không gian r ng l n trên m t Trái t. B ng ây g m b ng cao nh vòm b ng Grinlan t t i 3 000 m, ông Nam C c - 4 000 m. bi n, th m b ng, b ng trên vùng núi và b ng trong l p t óng b ng v nh Th m b ng trên t li n c a Nam C c cùng v i th m b ng liên k t c a các o ven b chi m m t di n tích 13,7 tri u km2, t c b ng 99 % toàn di n tích c u. l c a Nam C c. Th m b ng này chia thành hai ph n: khiên b ng ông B ng bi n - ó là b ng tr c ti p t o thành trong khi ông l nh n c Nam C c và khiên b ng Tây Nam C c. Khiên b ng ông Nam C c là m t bi n. Nh ng vùng phân b chính c a b ng bi n là B c B ng D ng, các bi n tháp hình vòm th ng nh t v i di n tích 10,5 tri u km2. Các dòng b ng t thu c ph n phía b c c a i Tây D ng và Thái Bình D ng c ng nh các ng phân b ng di chuy n t i rìa khiên b ng và t o thành các ng b ng bi n bao quanh l c a Nam C c. Nh các h i l u, b ng có th c mang i 313 314
th m l c a và các núi b ng trôi. T c di chuy n b ng trung bình rìa m t cách tin c y. khiên b ng b ng 100 400 m/n m. Khiên b ng Tây Nam C c (di n tích 3,1 B ng trên núi xét theo th tích và di n tích (xem b ng 7.1) là m t b tri u km2), tr c h t g m các tháp vòm b ng Elswort, Mery Berd và Palmer. ph n không l n c a b ng quy n. c i m quan tr ng c a các lo i b ng này Th tích b ng Nam C c b ng 28 tri u km3, trong ó ph n c a ông Nam là chúng ph n ng nhanh nh y v i bi n i khí h u. T c di chuy n các C c là 24,7 tri u km3. T c giáng th y khí quy n nuôi d ng th m b ng lo i b ng này c ng nh t c tích l y và tiêu tán th ng cao h n t c ca c c ti u vùng trung tâm (g n 30 mm/n m) và t ng lên n 400 600 các lo i b ng th m. N u t t c b ng núi tan, thì m c n c i d ng Th mm/n m vùng ven b . gi i có th dâng lên kho ng 1,8 m. Rõ ràng là dao ng khí h u toàn c u Khiên b ng Grinlan chi m di n tích 1,8 tri u km2. Th tích b ng trong thông qua nh ng bi n thiên kh i l ng b ng s tác ng t i bi n thiên m c ó b ng 2,7 tri u km3, t c nuôi d ng c c ti u phía b c (g n 150 nc i d ng Th gi i. Thí d , trong hai th p niên g n ây kh i l ng mm/n m) và c c i phía nam (t i 800 mm/n m). T c di chuy n b ng b ng núi, ch y u b c bán c u ã gi m rõ r t. Nguyên nhân chính c a i u trung bình b ng g n 20 m/n m. Khiên b ng Grinlan ã hình thành m t a này là s m d n c a khí h u. hình n n áy c tr ng. Ph n trung tâm c a o d i s c n ng c a b ng ã ai óng b ng v nh c u là l p t á b m t l c a có ch a n c óng b lún xu ng d i m c n c bi n ( n 40 m). phía nam n n áy có cao b ng. ai óng b ng v nh c u bao ph kho ng 20 % b m t t li n. sâu tuy t i n 1000 m, trong ó các kh i núi kéo dài theo các b tây và l n nh t c a nó ghi nh n c Xibiri (trên sông Markhô n 1 500 m) và ông, k t qu là áy khiên b ng có d ng m t chi c bát. B c M (t i 600 m). ai óng b ng v nh c u c hình thành trong vòng Nét khác bi t quan tr ng gi a hai khiên b ng hi n i là ch Nam m y nghìn n m g n ây và nh h ng nhi u t i nh ng bi n i khí h u. Tuy C c quá trình tích l y thêm b ng trên m t h u nh cân b ng v i dòng b ng nhiên, ph n ng c a nó r t ph c t p và không n tr , khó có th d báo. hà, trong khi trên m t khiên b ng Grinlan có m t vùng tan b ng m nh. Xung H p ph n cu i cùng c a b ng quy n là th m tuy t mùa, hàng n m bao quanh Grinlan không có nh ng ng b ng th m l n, vì v y khi b ng di ph g n 100 tri u km2, trong s ó 64 tri u km2 (kho ng 25 % di n tích bán chuy n t i b , nó nhào xu ng thành nh ng núi b ng trôi. c u) b c bán c u và 36 tri u km2 (14 %) nam bán c u. Theo d li u v N u xu t phát t nh ng s li u c l ng th tích các khiên b ng, d tinh, di n tích th m tuy t trung bình n m b c bán c u b ng g n 35 tri u km2 và th i gian t n t i c a nó b ng kho ng 6 tháng. nam bán c u, n i h u dàng tính c r ng sau khi tan khiên b ng Grinlan có th làm dâng m c nc i d ng Th gi i lên 8 m, khiên bang Tây Nam C c - 5 6 m, còn nh 1/3 th m tuy t duy trì quanh n m, di n tích c a nó b ng g n 25 tri u km2, th i gian t n t i l n h n 8 tháng. khiên b ng ông Nam C c - 55 m. Do ó, v n v cân b ng kh i l ng các th m b ng này trong i u ki n hi n i là m t v n c c kì quan tr ng. Th m tuy t không nh ng là ch th c a khí h u, mà b n thân nó có th áng ti c, v v n này ch a có m t quan i m th ng nh t, mà t n t i có tác ng m nh t i dao ng khí h u b ng cách, thí d , làm thay i nh ng quan ni m i ch i nhau v bi n thiên kh i l ng các th m b ng: t albe ô m t t. Ngoài ra, khi tuy t r i trên m t b ng, nó làm thay i m t s quan ni m gi m áng k , d n n dâng m c n c i d ng Th gi i trong tính ch t c a b ng, th m chí kh i l ng c a b ng, cho nên nh t thi t ph i k th k 20, cho n quan ni m t ng áng k . ó là do chúng ta không có t i i u này trong các tính toán. Thí d , các vùng b Spitsbecgen và nh ng d li u th c nghi m c ng nh các mô hình toán h c ch a hoàn thi n Aliaska l ng tích ng tuy t trên th m b ng t t i 150 mm n c t ng cho phép th c hi n tính toán nh ng bi n thiên kh i l ng các th m b ng ng. 315 316
7.2. Phân lo i b ng b ng s t o thu n l i cho b ng g n b hình thành. Xét v tu i, b ng bi n c chia thành m t s giai o n. B ng trên i d ng và bi n c phân bi t theo m t lo t d u hi u, 1. Nh ng kim b ng - ó là nh ng tinh th riêng l l l ng trong l p trong ó nh ng d u hi u chính là: ngu n g c xu t sinh, ng l c, tu i và n c m t m ng. Kim b ng là giai o n t o b ng th nh t. Khi n ng các hình thái. kim b ng trong n c nhi u h n thì chúng t o thành cháo b ng - m t l p hay V ph ng di n xu t sinh b ng c chia thành b ng bi n, b ng l c a v t m c màu xám chì g m nh ng tinh th b ng liên k t y u. Khi tuy t và b ng sông. r i vào n c ang ông l nh, nó dính v i n c và bi n thành m t kh i d ng B ng bi n t o thành tr c ti p t n c bi n khi nhi t n c gi m th p cháo - b t tuy t. M t vùng t t p cháo b ng, b t tuy t t o thành d i gió l nh h n i m ông b ng. Nó có th là b ng m t bi n n u c t o thành trong và sóng ho c b ng t trong lòng n c n i lên c g i là cánh ng b ng chính l p n c m t và b ng bên trong n c bi n. Tính ch t c tr ng c a các v n. lo i b ng này là có l ng mu i trong b ng. 2. Màng b ng - giai o n t o b ng th hai, ó là l p b ng m ng m m B ng l c a t o thành t tuy t trên t li n và khi các n b ng v ra dày t 10 cm có th u n cong trong n c. D i tác ng gió và sóng, màng s i vào bi n d i d ng b ng hà và t ng b ng. B ng l c a là b ng n c b ng v ra, t o thành các lát b ng m ng kích th c và hình d ng khác nhau. ng t, ch a ít t p ch t và th ng hay có màu xanh lam. Kh i l ng chính c a b ng l c a c g p th y các b Nam C c. B c i Tây D ng thì 3. B ng non - c chia thành b ng xám có dày 10 15 cm và b ng g p ít h n, chúng tách ra t các núi b ng c a Grinlan. tr ng xám dày 15 30 cm. B ng này ít m m h n màng b ng. Nó b gió và B ng sông t o thành trong các sông và trong mùa xuân c mang vào dòng ch y làm v , t o thành nh ng gò b ng. bi n. Thông th ng lo i b ng này ch a nhi u t p ch t, m ng h n b ng l c 4. B ng m t tu i - th ng có dày d i 30 cm, sinh ra ch a quá m t a và hoàn toàn ng t. Kh i l ng b ng sông ch y u g p th y các bi n mùa ông. M t b ng th ng b tuy t ph . Mùa hè a hình m t b ng m t tu i thu c B c B ng D ng do nhi u sông mang vào. Trong mùa hè b ng sông r t ph c t p. Ch tr ng thì ch a n c l nh và v ng tuy t. tan h t. 5. B ng già - b ng không k p tan trong m t mùa hè. B ng già l i chia V ph ng di n ng l c, ng i ta phân bi t hai lo i b ng: b ng di thành b ng tàn d m t tu i, hai tu i và nhi u tu i. B ng tàn d m t tu i có ng và b ng b t ng. B ng di ng th ng g i là b ng trôi, vì d i tác dày r t khác nhau. n mùa t ng tr ng m i, tùy thu c i u ki n khí h u, ng c a gió và dòng ch y, chúng di chuy n trong th y v c, ôi khi i r t dày b ng dao ng t 0,5 n 1,5 m và h n. dày b ng hai tu i và ba xa. B ng g n b và n b ng bi n thu c lo i b ng b t ng. B ng g n b là tu i th ng l n h n 2 m, các vùng trung tâm B c B ng D ng t i 3,5 4 b ng bi n g n ch t vào b hay th m bi n và ch chuy n ng dao ng th ng ng khi m c n c bi n bi n i. B ng này có th c t o thành t i ch khi m. ông l nh n c bi n hay do ông k t b ng trôi. Chi u r ng và chi u dài c a Trong b ng 7.2 d n dày c tr ng c a b ng bi n Baren. Nét khác m ng b ng g n b có th t i hàng tr m kilômét. Trong m t s tr ng h p, bi t chính so v i h th ng phân lo i b ng ã d n theo thành ph n tu i là n b ng là là m ng b ng g n b có th b v và chuy n thành b ng trôi. ây b ng m t tu i có lo i, dày c a chúng r t khác nhau. ng b ng bám lên áy th m bi n, nó th ng t o thành t b ng trôi. Các n 317 318
B ng 7.2. dày b ng c tr ng bi n Baren là c p 0, th m b ng liên t c - c p 10. ph b ng là c tr ng c c kì quan tr ng, vì s trao i n ng l ng gi a i d ng và khí quy n ch y u th c Cp Thành ph n tu i b ng dày trung bình (cm) hi n các “c a s ” n c gi a nh ng m ng b ng. Trong b ng 7.3 d n c 1 Màng b ng 5,0 l ng ph b ng tháng c a th m b ng B c B ng D ng và các vùng riêng 2 B ng xám 12,5 bi t c a nó. D th y r ng ph c c ti u nh n th y vào tháng 8, và biên 3 B ng tr ng xám 22,5 nmc a ph không l n, ngo i tr ph n i Tây D ng c a B c B ng 4 B ng m t tu i m ng 50,0 D ng. 5 B ng m t tu i trung bình 100,0 6 B ng m t tu i dày 135,0 B ng 7.3. ph b ng (c p) trung bình tháng B c B ng D ng 7 B ng hai tu i 200,0 (theo V.Ph. Zakharov) 8 B ng nhi u tu i 300,0 Tháng Nét c tr ng nh t trong phân b a lý b ng bi n theo tu i th y v c Vùng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 B c B ng D ng là tu i b ng tr d n t tâm kh i b ng ra phía rìa. tâm t p trung ch y u các lo i b ng hai và nhi u tu i. M ng b ng c bi t l n n m B c B ng D ng 9,7 9,8 9,8 9,7 9,6 9,4 8,9 8,3 8,6 9,1 9,6 9,7 vùng g n c c và làm thành h t nhân c a vòm b ng c c. Xung quanh rìa và nói chung ngo i vi là nh ng d i b ng tr và m nh. Th y v c B c 9,9 9,9 9,9 9,9 9,9 9,9 9,7 9,6 9,6 9,7 9,9 9,9 B ng D ng V ph ng di n hình thái, b ng trôi chia thành các ng b ng, ó là Th v c B c 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 nh ng m ng b ng kích th c l n h n 20 m b ngang, và b ng v , g m t p Tây B c i Tây h p nh ng m ng b ng kích th c d i 20 m. 9,7 9,7 9,7 9,6 9,3 8,7 6,8 3,4 1,6 7,5 8,8 9,4 D ng Vì m t b ng th ng không bao gi b ng ph ng, nên khi các t ng b ng Các bi n thu c 9,7 9,7 9,7 9,7 9,7 9,5 8,9 6,6 7,3 9,1 9,7 9,7 ng v i nhau, chúng b nén và r n n t, t o thành nh ng gò b ng n c th m l c a Qu n o Cana a ho c d i d ng các lu ng b ng. Gò b ng nhô cao trên m t b ng và m t ph n 9,6 9,5 9,3 7,9 8,4 9,3 9,7 9,7 9,7 9,7 9,7 9,7 B c B ng D ng n m d i n c. Kích th c các gò b ng theo chi u th ng ng ph thu c dày các m ng b ng t o thành chúng. Ph n bên trên n c c a b ng già vào S li u b ng này còn cho phép phán xét v di n tích vùng n c thoáng có th cao m t s mét, ph n d i n c có th h n ch c mét. M c nhi u ít gi a th m b ng. Thí d , trong th y v c B c B ng D ng vùng n c thoáng các gò b ng c ánh giá theo thang 5 c p: t c p 0 i v i b ng b ng mùa ông, t c t tháng 11 n tháng 6 ch chi m 1 % toàn di n tích. Mùa h ph ng n c p 5 v i b ng b d n thành ng n hoàn toàn. nó t ng lên n 4 %. M t c tr ng quan tr ng n a c a phân b b ng trên m t th y v c nào ph tuy t, Ngoài ra, trong m t s tr ng h p còn s d ng khái ni m ó là ph b ng. Nó c xác nh b ng t s gi a di n tích vùng b ng, n i t c l ng tuy t trên m t b ng. ph tuy t c o ho c b ng thang 3 c p b ng phân b ít nhi u ng u, và di n tích toàn vùng ang xét. Th ng (0 - không tuy t, 3 - ph tuy t hoàn toàn), ho c b ng n v th tích b ng ph b ng c ánh giá b ng c p, trong ó không b ng hoàn toàn ch p nh n t ng ng v i l ng tuy t trong m t chu kì th i gian ang xét. 319 320
c i m phân bi t quan tr ng gi a b ng các vùng c c b c và c c nam mu i c a b ng non ph thu c vào t c ông b ng. B ng bi n t o là thành ph n tu i c a chúng khác nhau. Trong B c B ng D ng t i th i thành t i 10 C có mu i 4 6 %o, còn khi t o thành t i 40 C có th có i m phát tri n c c i th m b ng thì b ng nhi u n m b ng 28 % t ng di n mu i 10 15 %o. Khi dày c a b ng t ng lên thì t c t ng tr ng c a tích, b ng hai n m - 25 %, b ng m t tu i và b ng non - 47 %. Xung quanh b ng gi m, phân b các tinh th tr nên có tr t t h n và các kích th c l n Nam C c, nh ã bi t, b ng nhi u n m th c t không g p th y. Ngoài ra, h n. T t c i u ó t o thu n l i cho n c mu i thoát ra, h n n a n u n c di n tích mà b ng hai n m chi m c ng nh h n s v i B c B ng D ng. mu i t các l p bên trên thoát ra không nhanh thì mu i s gi m n i u này ch ng t v tính n nh cao h n c a th m b ng B c B ng D ng. m t t ng nào ó, th p h n t ng ó nó l i t ng do có nhi u l h ng và m ch B ng nhi u n m t p trung tr c h t vào vùng xoáy n c ngh ch, tâm c a nó mao d n các l p b ng d i (nhi t cao) c y n c mu i. n m kho ng 77 oN và 150 oW. B ng b cu n hút vào xoáy n c này thì có tìm kh i l ng n c mu i có th s d ng t ng quan sau: th trong nhi u n m không ra kh i th y v c B c B ng D ng. Mn Sb , M Sn 7.3. Nh ng tính ch t v t lý và c h c c b n c a b ng trong ó M n và S n tu n t là kh i l ng và mu i c a n c mu i. bi n mu i c a n c mu i t ng khi nhi t b ng gi m. Vì v y, ng th i v i quá trình ó là kh i l ng các tinh th n c ng t t ng và kh i l ng n c mu i 7.3.1. mu i c a b ng trong b ng bi n gi m. Nh n th y r ng t khi t mu i c a b ng t 6C Khi n c bi n óng b ng, do t c l n lên c a các tinh th b ng khác t i 10 %o, khi t mu i b ng 20 %o. 18 C nhau, nên gi a các tinh th hình thành nh ng khoang h ng ch a n c bi n, g i là n c mu i. Khi nhi t gi m thì càng nhi u n c t n c mu i s 7.3.2. M t b ng óng b ng và mu i c tách ra làm t ng n ng n c mu i còn l i, k t Nh ã nói, b ng bi n là v t th v t lý ph c t p, c u t o t các tinh th qu là nhi t óng b ng c a n c mu i tr thành b ng nhi t b ng tinh b ng, n c mu i, b t khí và nh ng t p ch t ngo i lai khác. T ng quan gi a khi t xung quanh. các h p ph n ó b t bi n và tùy thu c vào nh ng i u ki n t o b ng. T t c c mu i b ng M s , thì N u kí hi u kh i l ng mu i ch a trong n u nh h ng t i m t trung bình c a b ng. Tuy nhiên, nh h ng l n n h b ng S b M s / M , trong ó M mu i c a b ng c xác kh i l ng nh t t i m t b ng là các b t khí, hay nói cách khác, x p c a b ng, b ng. D li u quan tr c cho th y r ng nhi t không khí th p cùng v i t c c bi u th b ng ph n tr m c a t ng th tích m u b ng không có b t khí. gió l n t o thu n l i hình thành b ng v i mu i cao. mu i c a b ng B i vì m t c a b t khí g n 1 000 l n bé h n m t b ng. Hàm l ng c bi t cao trong tr ng h p b ng t o thành t tuy t r i trên m t bi n. Do không khí trong b ng bi n có th bi n i t 4 n 8 13 %. mu i và nhi t tính ch t x p c a các bông tuy t m t l ng l n n c bi n s b gi l i trong b ng có nh h ng ít nh t t i m t c a nó. T ng mu i làm t ng m t b ng. b ng, gi m nhi t làm t ng m t b ng (b ng 7.4). 321 322
b ng bi n khi không có b t khí (kg/m3) B ng 7.4. M t nu mu i t ng nhi t dung t ng, trong ó mu i óng vai trò chính trong s bi n i nhi t dung c a b ng bi n (b ng 7.5). Nhi t C S B ng 7.5. Nhi t dung hi u d ng c a b ng bi n, J/(g.oC) %o 6 8 10 15 20 23 2 4 S %o 2 924 922 920 921 921 922 923 923 T C 4 927 925 924 921 923 923 925 925 2 5 10 15 20 6 932 928 926 926 926 925 926 926 5,6 3,25 5,03 7,97 10,87 13,88 8 936 932 929 928 928 928 929 929 10,6 2,31 2,65 3,24 3,83 4,41 10 939 935 931 929 929 929 930 930 15,0 2,14 2,36 2,73 3,10 3,46 15 953 944 939 937 935 934 935 935 Nhi t l ng nóng ch y. L ng nhi t c n thi t nóng ch y 1 g b ng bi n t i nhi t và mu i ã cho g i là nhi t l ng nóng ch y và là t ng 7.3.3. Nh ng c tr ng nhi t v t lý c a b ng c a nhi t l ng chi tr c ti p cho nóng ch y b ng tinh khi t ch a trong b ng d n nhi t. Trong th c t th ng s d ng d n nhi t riêng c a bi n và nhi t l ng chi phí làm t ng nhi t b ng và n c mu i n b ng bi n, ó là l ng nhi t i qua m t ph ng n v trong m t n v th i mu i, nhi t l ng nhi t nóng ch y hoàn toàn b ng bi n. T i cùng m t gian khi gra ien nhi t b ng m t n v . d n nhi t c a m t v t ph c nóng ch y t ng khi nhi t gi m. Khi nhi t c nh, nhi t l ng nóng t p b t kì ph thu c vào d n nhi t c a các h p ph n và s phân b c a ch y gi m khi mu i t ng, ngoài ra l ng gi m này s c bi t áng k i chúng. i v i b ng n c ng t d n nhi t ph thu c tr c h t vào nhi t v i nh ng giá tr nhi t b ng g n b ng 0oC. và x p c a b ng. Khi không có b t khí trong b ng h s d n nhi t s t ng khi gi m nhi t . x p t ng thì d n nhi t gi m. N c mu i ch a trong 7.3.4. Nh ng tính ch t c h c c a b ng b ng bi n làm gi m d n nhi t m t chút. Nh ng tính ch t c h c c a b ng bi n c hi u là kh n ng c a nó Nhi t dung. Nhi t dung riêng c a b ng là l ng nhi t c n truy n cho ch ng l i tác ng c a các l c c h c t bên ngoài lên nó. Nh ng l c ó gây c a nó bi n i 1 oC. m t n v kh i l ng b ng nhi t i v i b ng nên bi n i tr ng thái ban u c a b ng, t c làm bi n d ng b ng và th ng n c ng t nhi t dung C 2,12 J/(g C) và gi m t ng i y u khi gi m c bi u di n b ng ng l c , t c l c t ng ng v i m t n v di n tích. nhi t . Còn nhi t dung c a b ng bi n ph thu c r t m nh vào nh ng bi n Ng i ta phân bi t m t s d ng bi n d ng c tr ng: thiên nhi t mà trong ó t ng quan các pha r n và l ng trong b ng bi n - Bi n d ng dãn, khi d i tác ng c a ngo i l c m u b ng b kéo dài i. Nh ng bi n i pha i kèm v i gi i phóng hay h p th nhi t, làm cho ra, còn bi n d ng c xác nh b ng kéo dài t ng i c a m u b ng nhi t dung xác nh theo lí thuy t b sai. này; Vì nhi t dung riêng c a b ng bi n bao g m c nhi t l ng bi n i pha, - Bi n d ng nén, khi d i tác ng c a ngo i l c m u b ng b nén, bi n khác v i nhi t dung ch p nh n trong v t lý, ng i ta th ng g i nhi t dung d ng nén c xác nh thông qua nén t ng i; b ng bi n là nhi t dung hi u d ng. N u nhi t gi m, nhi t dung s gi m, 323 324
- Bi n d ng tr t, khi d i tác ng c a ngo i l c các l p b ng d ch Tr s c a mô un Young ph thu c vào d ng bi n d ng c ng nh vào chuy n m t góc nào ó t ng i so v i nhau; nhi t và mu i nh h ng t i các tính ch t àn h i c a b ng. Mô un Young có bi n trình n m khá rõ (hình 7.2). giai o n t ng tr ng dày - Bi n d ng cong, là m t d ng bi n d ng ph c t p trong ó m t ph n b ng u tiên, mô un Young không bi n i, mùa hè nó gi m t ng t, g n các l p c a m u b ng dãn và m t ph n khác b nén l i. hai l n. Bi n d ng cong c bi u di n ho c thông qua góc u n cong, ho c Giai o n bi n d ng ti p theo là bi n d ng d o, x y ra khi t ng ng l c thông qua i l ng u n cong t ng i. v t quá gi i h n àn h i cho phép. Giai o n này có c tr ng là m i liên Ng i ta phân bi t ba giai o n bi n d ng c a b ng bi n: I - bi n d ng h gi a ng l c và bi n d ng tr nên phi tuy n, do ó, sau khi lo i b t i àn h i, II - bi n d ng d o, III - bi n d ng phá h y (hình 7.1). tr ng b ng không tr v tr ng thái ban u. Ch có th làm cho nó tr v c g i là àn h i n u sau khi k t thúc tác ng c a l c, Bi n d ng tr ng thái ban u n u t vào nó m t l c h ng ng c chi u. giai o n b ng tr v tr ng thái tr c ây. Gi a ng l c và bi n d ng ph i th a bi n d ng b ng ph thu c vào t i tr ng t lên nó - t i tr ng càng này, t c mãn m i liên h tuy n tính d ng l n thì b ng bi n d ng càng nhanh. E, ây E h s t l , g i là mô un àn h i hay mô un Young. Giai o n àn h i là giai o n bi n d ng u tiên và di n ra v i nh ng 0,5 N/m2. t i tr ng bé, th ng không quá àn h i c a b ng bi n ch yu c quy t nh b i àn h i c a pha r n, nó ph thu c không nhi u vào nh ng nguyên nhân bên ngoài. S hi n di n c a pha l ng (n c mu i) trong b ng làm thay i c u trúc hình h c c a b ng và d n t i làm bi n i các tính ch t àn h i c a nó, nh ng thay i c u trúc càng l n thì tính àn h i càng bi n i áng k . Trong i u ki n nhi t th p, nh h ng c a nh ng nhân t này không áng k . Hình 7.2. Bi n trình n m c a mô un àn h i Young Giai o n bi n d ng cu i cùng c a b ng - giai o n phá h y, có c tr ng là trong b ng di n ra nh ng bi n i không th o ng c d i d ng Hình 7.1. Các giai o n bi n nh ng v t n t vi mô, k t qu là không th lo i tr c bi n d ng d . Nh ng d ng c a b ng bi n: àn h i (I), bi n d ng d o t ng lên và chuy n sang dòng ch y, k t thúc b ng s phá h y. d o (II), phá h y (III) ây nh ng tham s r t quan tr ng là các s c b n t i h n c a b ng, chúng c xác nh b ng nh ng ng l c d n t i phá h y b ng. V i t ng d ng bi n 325 326
trong ó I công su t c a các ngu n nhi t trong b ng - th d ng, nh ng tham s này có các tr s c a mình, ph thu c r t m nh vào ng ng i ta nhi t , mu i, x p, c u t o và d ng tinh th . S c b n t i h n c a bi n hi u ó là s h p th b c x sóng ng n trong b dày b ng. d ng nén có tr s l n nh t, ng l c nén t tr s kho ng 30 N/cm2. S c b n d n nhi t c a b ng bi n ph thu c vào hàm l ng c a pha l ng t i h n c a bi n d ng cong và bi n d ng dãn có tr s nh h n g n hai l n và trong b ng, do ó, vào nhi t c a nó. Vì ph ng trình (7.2) là ph ng trình s c b n bi n d ng tr t còn nh h n n a. phi tuy n, nên bài toán tìm nghi m gi i tích c a nó c c kì ph c t p. Vi c xác nh dòng nhi t t n c i vào b ng c ng không kém ph n khó kh n. Dòng nhi t này t l v i gra ien nhi t th ng ng phía d i b ng và h s d n 7.4. Bi n i dày b ng do các quá trình nhi t nhi t r i ph thu c m nh vào s m n hóa n c trong khi t o b ng. Các thành viên c a Vi n hàn lâm Nga Liame và Clayperon l n u tiên 7.4.1. S t ng tr ng dày b ng n m 1831 ã nh n c nghi m gi i tích c a ph ng trình (7.1) tính Do s ngu i l nh c a l p m t bi n t i nhi t ông b ng, l ng m t dày b ng h v i 0 . N m 1891, Stephan công b m t cách gi i t ng t nhi t vào khí quy n ti p theo x y ra nh nhi t l ng gi i phóng ra trong khi vi 0 và gi thi t v các tham s nhi t v t lý c a b ng bi n không i, ông l nh n c. Sau khi ã t o thành màng b ng m ng, thì s gia t ng khi ó nghi m có d ng dày ti p t c c a nó di n ra do hi u gi a các dòng nhi t t b ng m t vào khí t quy n và t n c i vào b ng. Vì dòng nhi t i lên trên qua b ng t l v i 2 2 / ( L* ) ( h (t ) h0 t) d t , (7.3) T / z , ph ng trình cân b ng nhi t d n nhi t c a b ng và gra ien nhi t 0 t i biên d i c a b ng có th c bi u di n d i d ng sau: ây h0 dày b ng t i th i i m ban u, nhi t ông b ng c a M T L* , (7.1) n c. Nhi t m t b ng có m t trong công th c này g n b ng nhi t t z không khí và vì v y th ng c thay th b ng nhi t không khí. Nh ng trong ó L* nhi t l ng tinh th hóa, M kh i l ng b ng ã ct o khi có tuy t trên b ng thì i u ki n này s không th a mãn, vì phía d i thành, h s d n nhi t c a b ng, dòng nhi t t n c i vào b ng. tuy t nhi t b ng t ng lên, tuy t càng dày và càng x p thì t ng càng nhi u. Khó kh n c a vi c gi i ph ng trình (7.1) là ch các dòng nhi t v Khi không có dòng nhi t t n c, công th c (7.3) cho phép d dàng xác ph i ph thu c không ch vào nh ng i u ki n bên ngoài, mà còn vào bi n nh s gia t ng dày b ng ph thu c vào nhi t c a nó. ây quá trình i dày b ng. Do nhi t dung c a b ng mà dòng nhi t trong b ng bi n i c xem là t a d ng, t c bi n thiên tr l ng nhi t c a b ng là m t i v biên và d ch pha, do ó tr c di n nhi t theo ph ng th ng ng l ng r t bé t dòng nhi t qua b ng. Nh ng i u ki n nh v y x y ra v i không ph i là tuy n tính. tính c tr c di n ó, ng i ta xu t phát t b ng dày nh ho c là nhi t m t b ng c gi không i. ph ng trình d n nhi t, trong tr ng h p th m b ng ng nh t ph ng N u k thêm tính không d ng c a quá trình, có dòng nhi t t n c i ngang ph ng trình này có d ng vào b ng, nh h ng c a tuy t t i nhi t b ng và các nhân t khác, thì bài T toán th c s không th gi i gi i tích. Vì v y, trong th c t ng i ta th ng s I) ( T z d ng nh ng nghi m g n úng ho c nh ng công th c th c nghi m. c , (7.2) t z 327 328
TS )(TS Theo giá tr s nhi t - ngày ông l nh nhi t mt ( Thí d , Iu.P. oronhin ã xu t m t gi n chuyên d ng (hình 7.3) 0 và S 5 %o . Khi n gi n hóa vi c tính gia t ng dày b ng khi tuy t b ng nhi t không khí), ng i ta dõi th ng ng lên t i ng , xây d ng gi n ã ch p nh n r ng d n nhi t c a l p tuy t dày d i c giá tr a1 . Theo trên tr c tung s tìm dày b ng ã bi t, t i u th i 10 cm và t 10 n 25 cm tu n t b ng 0,251 và 0,293 W/(m.oC). Trên tr c i m ông b ng hS trên tr c tung, ng i ta tìm giá tr a 2 . Sau ó, theo i ngang c a gi n t các giá tr t ng nhi t - ngày ông l nh và dày ng a1 a 2 và dày tuy t hS trên tr c hoành l ng cong i v i cùng b ng. Tu n t s d ng gi n c nêu trong khóa ch d n. dày m i c a b ng h . Thí d , n u h0 ng i ta tìm c 80 cm, hS 15 cm và TS 22 C , thì dày m i c a b ng xác nh theo gi n s là h 95 cm. Trong s nh ng công th c th c nghi m, c dùng r ng rãi nh t là công th c c a N.N. Zubov do ông xu t xác nh dày b ng B c B ng D ng: h0 ) 2 h (t ) R, 25 (25 8 (7.4) R trong ó sl ng nhi t - ngày ông l nh b ng t ng các nhi t không khí trung bình ngày mang d u âm tính t i m ông b ng c a n c bi n. Nh ã th y t công th c (7.4), dày b ng càng l n thì l ng t ng dày c a nó càng nh . Vì v y, th ng ng i ta nh n th y xu th san b ng dày b ng vào cu i th i kì l nh c a n m. 7.4.2. S tan b ng Vào th i kì xuân hè, do dòng b c x m t tr i t i t ng lên nên quá trình tan b ng b t u. Tr c h t nhi t m t c a th m b ng tuy t t ng lên t i nhi t nóng ch y. Sau ó dòng nhi t m t t m t b ng ch m d t và t t c nhi t i t i t phía trên th c t hoàn toàn chi phí cho tan b ng. ây th ng cho r ng n ng l ng tia c h p th b i m t l p b ng r t m ng trên m t. Nh v y, tính th tích b ng tan có th s d ng ph ng trình cân b ng nhi t, trong khi l p ph ng trình này ch c n cho t ng cân b ng b c x , dòng nhi t r i và m t nhi t do b c h i b ng gia s kh i l ng b ng Hình 7.3. Gi n tính gia t ng dày b ng (theo Iu.P. oronhin) 329 330
h th ng không già h n m t tu i. Nh ng nh ng v cao g n B c C c và L* R H LE . (7.5) t Nam C c, do mùa ông kh c nghi t kéo dài ã t o thành b ng dày n m c dòng nhi t t i t ng i ít i c a mùa h không k p làm tan h t và b ng Sau khi l y tích phân ph ng trình n gi n này theo th i gian và s chuy n thành b ng nhi u tu i. dày b ng bi n trong ó l ng t ng mùa d ng nh ng t ng quan g n úng i v i nh ng h p ph n v ph i (7.5), ông b ng l ng tan mùa hè c g i là dày cân b ng. D nhiên, trong Iu.P. oronhin ã nh n c công th c sau ây, trong ó m t lo t các tham nh ng i u ki n d ng c a khí h u thì nó không th bi n i t n m này t i s c thay th b ng nh ng giá tr s c a chúng: n m khác, nh ng ng th i nó có th bi n i áng k t vùng này n vùng n n h Rj (1 0,81 f j ) (U ) 0,0139 0,12 kia. Rõ ràng, trong nh ng i u ki n khí h u kh c nghi t thì dày b ng cân j j1 j1 b ng cao h n so v i trong i u ki n khí h u ôn hòa h n. Vì v y, nó có th n dùng làm m t ch th không t i v nh ng bi n i khí h u c a các vùng c c. S f j ) (U ) hS 1,13 (1 , (7.6) j1 h dày b ng (cm) b tan sau n ngày; (U ) 0,48U j ; trong ó 0,4 7.5. Khái ni m v trôi b ng. Nh ng c i m trôi b ng B c C c và Nam C c Uj j, fj tc gió t i cao c t o gió (m/s); tu n t là nhi t và ng trong th i gian j ngày. m không khí t i m c l u khí t Nh ã bi t, trên a s các bi n và i d ng, b ng bi n là b ng trôi, Thành ph n cu i cùng trong công th c (7.6) c tr ng cho t ng dày d i tác ng c a nh ng ngo i l c, v trí b ng thay i trong không gian. S b ng do tuy t trên b ng. N u tính toán tan b ng th c hi n t th i i m khi di chuy n c a b ng d i tác ng t ng h p c a nh ng ngo i l c g i là trôi. tuy t còn trên b ng, thì m t ph n nhi t b chi phí làm tan, do ó i l ng Rõ ràng, theo nh lu t th hai c a Niut n, thì chuy n ng c a b ng có th h gi m, i u này c tính n b ng s h ng cu i cùng c a công th c c bi u di n b ng công th c sau: (7.6). k dV M Fi , (7.7) Nh n th y r ng bi n i dày b ng trong th i kì xuân hè di n ra dt i không ch do tan b ng t phía trên, mà còn tan và t ng tr ng b ng t phía t c tích c a kh i l ng m ng b ng v i gia t c c a nó b ng t ng t t c nh ng d i. n u th i i m tan, trong b ng v n còn l i m t l ng “d tr l nh”, l c Fi tác d ng lên m ng b ng. lo i tr nó c n l ng nhi t t i t m t b ng, n u nhi t bên trong b ng th p h n trên các biên c a nó. Trong tr ng h p khi dòng nhi t m t t m t Tr c h t, c n phân bi t l c tác ng c a gió làm trôi m ng b ng, c d i c a b ng v t tr i dòng nhi t n t n c, có th di n ra s t ng tr ng th là ng l c c a gió lên m ng b ng. Trong ó ng i ta phân bi t ng l c ti p tuy n F1k và ng l c pháp tuy n F1n . ng l c th nh t th c ch t là l c b ng, n u th m chí bên trên b ng ang tan. L n u tiên N.N. Zubov chú ý t i tình hu ng này, theo ánh giá c a ông, l ng t ng dày b ng do “d tr ma sát gi a m t b ng và dòng không khí, còn ng l c th hai - l c áp su t l nh” không th l n h n 5 10 %. gió lên m t bên nhô lên trên m t n c c a m ng b ng và các c n b ng. các v trung bình, trong th i kì nóng c a n m có nhi t l ng Khi chuy n ng c a m ng b ng có t c khác v i t c dòng ch y, làm tan t t c b ng t o thành trong mùa ông. Vì v y, nh ng vùng ó b ng 331 332
s xu t hi n l c c n, l c này gi ng nh i v i không khí có th c bi u v y, Nansen ã gi thi t t n t i m t dòng ch y c nh làm l ch chuy n ng th d i d ng ng l c ma sát ti p tuy n F2k và l c c n m t bên F2b . Khi có c a b ng kh i chuy n ng n thu n do gió. T s gi a t c trôi c a m ng c g i là h s gió. b ng trên t c gió v sau dòng ch y không ph i do chuy n ng c a m ng b ng gây nên, mà do nh ng Nh ng qui lu t trôi b ng trong gió do Nasen xác nh ã c N.N. nhân t khác, thì s xu t hi n nh ng gia t c b sung c a m ng b ng, có th Zubov kh ng nh khi phân tích s trôi c a t u “Georgi Se ov” n m 1938. xem nh ng gia t c ó là k t qu tác ng c a m t s ngo i l c. Thí d , ó là Ông c ng nh n ra r ng h ng trôi c a t u trong b ng di n ra g n d c theo l c F3 gây nên b i gra ien áp su t trong ph ng ngang và l c t o tri u F4 . các ng ng tr áp su t khí quy n sát m t t v i vùng áp cao bên ph i, Ngoài ra, vì s di chuy n c a m ng b ng th ng c xét trong t a gn vùng áp th p bên trái. T c trôi ng áp nh v y ã c Zubov xác nh li n v i Trái t chuy n ng, nên ph ng trình (7.7) c b sung thêm gia t i u ki n cân b ng c a các l c F1 và F5 , k t qu ông nh n c công t c Koriolis nh là l c F5 . Cu i cùng, trong nhi u tr ng h p còn ph i k th c sau ây: t i các l c ma sát v i các m ng b ng xung quanh ho c v i b F6 . p 0,01 Nh v y, ta có 6 l c, tác ng ng th i c a chúng d n t i s di chuy n V , (7.9) n2 a sin ph c t p c a m ng b ng trong không gian. D nhiên, các l c ã nêu không có trong ó tc góc quay c a Trái t, a mt không khí, giá tr nh nhau và t ng quan gi a chúng trong t ng tr ng h p trôi b ng c th có th khác nhau. Ngoài ra, n u nh m t s l c có th bi u di n gi i p / n gra ien ph ng ngang c a áp su t khí quy n trên h ng pháp tích chính xác (thí d , F3 , F4 , F5 ), thì nh ng l c khác ch a bi t tr c m t tuy n v i các ng ng áp. , còn l c F6 cho cách y n nay ch a có c n c lí thuy t ch t ch . T t V.V. Suleikin xây d ng lí thuy t trôi b ng u tiên n m 1938. Khi c nh ng i u ó ch ng t r t khó nh n th c nh ng qui lu t trôi b ng và d nghiên c u nh ng qui lu t trôi c a tr m “B c C c 1”, ông ã gi thi t r ng báo nó. l c c n chính i v i chuy n ng trôi c a b ng trong gió là n c và s chuy n ng d ng c a b ng có th mô t xu t phát t cân b ng c a ba l c C g ng quan tr ng u tiên xác nh nh ng nguyên nhân d n t i trôi (7.8). Ông ch p nh n ng l c ma sát gi a n c và b ng t l v i bình ph ng b ng ph thu c vào t c gió là c a F. Nansen. Trong khi kh o sát s trôi t ng i c a m ng b ng V0 . Cho r ng có m t l p n c biên m ng tc c a t u “Fram” (n m 1893-1896) B c B ng D ng, ông ã xác l p b ng th c nghi m r ng xa b h ng chuy n ng c a b ng l ch v i h ng gió nào ó g n dính v i m ng b ng, trong l p ó di n ra s gi m d ch và quay v bên ph i m t góc 28o, còn t c trôi b ng 1/50 t c gió. Th c ch t i u c a v n t c. Vì v y, dòng ch y trôi d i b ng ã c xem là l ch v i h ng gió v bên ph i 45o. này có ngh a ông ã ch p nh n i u ki n cân b ng c a ba l c: F1 F2 F5 0. (7.8) Th c ch t lí thuy t c a V.V. Suleikin nh sau. N u b ng trôi v i t c V , thì bên d i b ng phát tri n dòng ch y trôi v i t c m t U 0 h ng Vì khi ó ch a có nh ng d li u v s t n t i c a l p ma sát, nên khi tuy t i (so v i Trái t) V (hình 7.4). Chuy n theo m t góc so v i t c tính toán ng l c ma sát v i n c ng xo n Ekman ã c b t u ngay ng c a b ng so v i U 0 c n ph i l ch v bên ph i m t góc / 4 . Vì v y, t m t b ng. Trong ó góc gi a ng l c ma sát F1 và h ng trôi b ng b ng 45o, t c g n hai l n l n h n giá tr quan tr c. ng dòng trôi c n ph i tìm i m M mà trên ng n i t nó t i i m mút gi i thích s sai khác nh 333 334
vect V làm thành góc / 4 v i tia OM và s là t c trôi b ng t ng ch m, ma sát, trao i th y ng l c v xung l ng và áp su t pháp tuy n. i. Bên c nh h ng lí thuy t, nh ng kh o sát th c nghi m v trôi b ng t các tr m t trôi, các tr m phao c l p, máy bay thám sát b ng, v tinh v.v... c ng phát tri n r ng rãi. S trôi b ng g n úng u tiên th y v c B c Cc ã c N.N. Zubov và M.M. Somov xây d ng n m 1940 ch y u d a trên nh ng d li u v chuy n ng trôi c a t u nghiên c u c c Na Uy “Fram”, tr m t trôi c a Liên Xô “B c C c 1” và t u phá b ng “Georgi Se ov”. Gi a nh ng n m 60 ã xây d ng s trôi b ng t ng th (hình 7.5) ph n ánh t t nh ng nét c b n c a hoàn l u n c m t th y v c B c B ng D ng. M t dòng ch y l n xuyên B c B ng D ng h ng t eo Bering qua trung tâm B c B ng D ng n eo Fram. phía bên ph i nó là m t xoáy n c thu n l n trong cung thu c ph n châu M , còn phía bên trái là nh ng xoáy n c ngh ch a ph ng trong các bi n B c C c c a n c Nga. Nh ng xoáy t ng t c ng nh n th y trong chuy n ng trôi b ng. Trong Hình 7.4. Gi n các v n t c và l c gây trôi b ng (theo V.V. Suleikin) ó di n tích th m b ng tham gia vào chuy n ng trôi xoáy ngh ch có th bi n Sau ó thì d dàng th c hi n t t c nh ng l p lu n khác: tìm l c ma sát i t 40 n 60 % di n tích ph n trung tâm th y v c B c C c. Nh ng m ng c a b ng v i n c Fb , h ng song song v i V0 v phía ng c l i, gia t c b ng b cu n hút vào chuy n ng xoáy này có th trong nhi u n m không c mang ra kh i B c C c: chúng không th c t ngang qua dòng ch y xuyên Koriolis FK h V . Cân ng theo m t góc / 2 v bên ph i h ng t c B c B ng D ng - là m t rào c n t nhiên i v i chúng, và vì v y, không th b ng l c c a các l c Fa và FK cân b ng v i ng l c ti p tuy n c a gió Fa c mang qua eo Fram vào bi n Grinlan. T ng t , các m ng b ng t trong chuy n ng d ng. Do ó, l c cu i cùng h ng ng cv ih ng c a cung thu c châu Âu - Á không r i vào xoáy n c ngh ch: chúng ho c là c cân b ng l c v a nêu và b ng nó v l n. mang t i bi n Grinlan, ho c là n d t trong ph m vi các bi n Lapchev, Kar và T l p lu n hình h c này, có th l p các hình chi u l c lên các tr c t a Baren. , bi u di n chúng qua các t c và kh i l ng m ng b ng, ng v i n v M t c i m trôi b ng lí thú là tr i dài c a b ng trong n m g n nh di n tích. K t qu có th xác nh h s gió và góc l ch c a chuy n ng trôi không bi n i trong không gian và b ng g n 2500 km. Ngoài ra, t c trôi b ng so v i h ng gió. M c dù m t lo t nh ng nh c i m và gi n c, các k t qu trung bình r t ít bi n thiên theo th i gian và ch khi t i g n eo Fram c tr ng tính toán c theo lý thuy t c a V.V Suleikin phù h p v nh ó m i t ng lên m t chút. Trung bình trong m t n m 1,3 10 3 km3 tc tính v i d li u quan tr c. V sau, s phát tri n lí thuy t trôi b ng ã i theo c mang qua eo Fram, di n tích l ng b ng ó b ng g n 103 km2, t c b ng h ng v a hoàn thi n lí thuy t này, v a tính t i y h n t t c các ngo i g n 20 % s b ng ph n trung tâm B c B ng D ng. l c tác ng lên m ng b ng có dày, hình d ng, m p mô, ph b ng khác nhau và d n t i s t ng tác c a các m ng b ng b ng con ng va Tình hình trôi b ng t ng th Nam C c c ng ph thu c vào hoàn l u 335 336
n c m t và nh ng c i m c a các quá trình khí quy n. Trong i b ng nh ng vùng này ch u tác ng c a rìa nam và rìa b c c a các xoáy thu n c n v n, h ng trôi b ng t ng th là h ng ông. Thí d , h th ng xoáy thu n Nam C c. r ng l n n m bi n We en. B ng chuy n ng d c theo ng b trên Phù h p v i s trôi, nh ng vùng tích t b ng xác su t nh t ch y u h ng ông n kho ng 60 oS. ây b ng nh p vào dòng ch y vòng quanh là các bi n We en, Bellinshauzen và Amun sen. Ng c l i, nh ng d i Nam C c và ti p t c chuy n ng v phía tây. M t b ph n trong chúng, th a b ng nh t n m trong bi n H u Ngh , ph n trung tâm và ph n phía tây ch u nh h ng c a m t trong các nhánh c a dòng ch y này, h ng xu ng bi n Ross và nhi u vùng khác. phía nam, còn i b ph n ti p t c trôi v phía tây hay v t qua dòng ch y này, chuy n ng lên phía b c. 7.6. Phân b b ng trên id ng Th gi i 7.6.1. Cân b ng b ng Nh ã nêu, trong tr ng h p t ng quát, nh ng bi n i v kh i l ng b ng là do tác ng ng th i c a các nhân t nhi t và ng l c, t c m mt md . (7.10) Nh ng nhân t nhi t quy t nh các quá trình t ng tr ng và tan b ng theo con ng chuy n hóa pha n c b ng và bi n i enthalpy c a b ng. Các quá trình t ng tr ng và tan gây nên b i c i m t ng tác nhi t gi a i d ng và khí quy n ã c xem xét m c tr c, vì v y, ây chúng ta ch c p ng n g n v vai trò và c tr ng c a nh ng quá trình ng l c trong bi n i kh i l ng b ng bi n. Nh ng nhân t ng l c, tr c h t ó là các dòng ch y và gió (tác ng c a gió bi u l tr c ti p c ng nh gián ti p - thông qua sóng) d n t i phân b l i kh i l ng b ng trong không gian. S phân b l i b ng, m t m t, có th do bi n i nh ng c tr ng ng l c c a b ng, t c ph b ng, mp Hình 7.5. S trôi b ng t ng th B c B ng D ng (theo Z.M. Gu kovich) mô, s tách dãn và nén ép, m t khác - do chuy n ng c a b ng trong th y v c d i tác ng ngo i l c. N u nh ng bi n i các c tr ng ng l c c a Chuy n ng trôi b ng trong các h th ng xoáy thu n khác c ng di n ra b ng ch y u có c i m a ph ng, thì chuy n ng trôi b ng có th gây g n t ng t nh v y. Nói chung, h ng trôi t ng th c a b ng trong h nên s di chuy n nh ng kh i l ng b ng l n i nhi u tr m kilômét và b ng th ng dòng ch y vòng quanh Nam C c là h ng tây. cách ó nh h ng m nh t i cân b ng b ng. Phân b t c trôi k t qu c ng có c i m i. Trong ó nh ng t c Thông th ng, h p ph n ng l c c a cân b ng b ng c bi u th qua trôi c c i quan sát th y vùng g n b tây và vùng kh i phía ông, 337 338
phân kì c a dòng (trôi) b ng, t c Grinlan, bi n này có c tr ng c ng trôi b ng r t cao. B ng c mang div Fb . t i bi n Grinlan t th y v c B c C c, qua eo Fram, và c mang ra kh i md (7.11) bi n qua eo an M ch. Nh ng con s c l ng trung bình nhi u n m v ây Fb dòng b ng, mô un c a nó c xác nh theo công th c trao i b ng và th tích b ng c a bi n này d n trong b ng 7.6. D th y r ng sau ây: c c i nh p l ng b ng vào bi n Grinlan quan sát th y vào mùa ông, còn 1 Fb b hb k c k mU n , (7.12) c c ti u - vào tháng 8, t c th hi n rõ bi n trình n m c a chuy n ng trôi A b ng qua eo Fram. Bi n trình n m chuy n ng trôi b ng qua eo an M ch và hb dày b ng; k c trong ó tu n t là m t và hs ph b t ra h i khác. Thí d , c c i mang n d ch chuy n sang tháng 4, còn c c n v ; km b ng, tính b ng ph n c a h s dày, c tr ng cho m c ti u - sang tháng 9. nh p nhô c a b ng; U n thành ph n pháp tuy n c a t c b ng (pháp Vì c n m (tr tháng 5) l ng mang n v t tr i l ng mang i, nên ng vi n x p x bao quanh di n tích A c a vùng n tuy n v i c ang ta có h i t b ng. Tr c h t, ph i nh n th y r ng nh ng giá tr tuy t i div xét). Fb nh h n nhi u so v i nh ng giá tr mang n và mang i, còn bi n trình Vi c tính n các h s ph và h s dày trong công th c (7.12) r t n m c a chúng th c t không bi u hi n. ph c t p và th ng c th c hi n m t cách g n úng. Trong nh ng tr ng B ng 7.6. Nh ng c l ng trung bình nhi u n m v trao i và th tích b ng h p khi không có d n li u v m p mô và ph b ng, thì nh ng h s bi n Grinlan, km3 (theo A.A. Lebe ev và N.S. Uralov) này c ch p n h n b n g n v . Ý ngh a v t lý c a div Fb là ch nó i di n cho hi u gi a l ng b ng Mang n, F1 Mang i, F2 F2 F1 Tháng Th tích mang i và mang t i trên vùng n c ang xét (th ng qua các eo bi n), trong ó div Fb 0 n u l ng mang i l n h n l ng mang t i. N u quan 1 296 226 70 1863 2 276 215 61 2081 sát th y quá trình ng c l i, t c l ng mang t i v t tr i l ng mang i, thì 3 289 235 54 2238 phân kì mang d u âm, nói cách khác - h i t b ng. 4 258 247 11 2328 nh ng bi n quá trình phân kì trôi b ng chi m u th , thì dày c 5 149 152 3 2308 tr ng c a b ng t ra nh h n, hình thành các d i tách dãn b ng và th m chí 6 136 82 54 1999 nh ng khu v c n c thoáng. K t qu là quan sát th y t t c các tu i b ng: t 7 118 66 52 1441 nh ng d ng b ng ban u, m i hình thành cho n b ng nhi u tu i. H s 8 54 49 5 955 9 74 40 34 791 ph b ng có th bi n i trong gi i h n r ng, còn h s dày g n v i n v . 10 169 70 99 949 Trong tình hu ng h i t trôi b ng, thì dày trung bình t ng chút ít. Do 11 224 145 79 1228 s nén ép b ng, s hình thành các gò n b ng. Khi ó, h s ph g n v i 12 275 199 74 1552 n v , còn h s dày l n h n n v . Nm 2320 1726 594 Ta s xét nh ng c i m hình thành trao i b ng qua thí d bi n 339 340
Có l i u này liên quan, m t m t, t i s bi n tính c a th m b ng trong Nm 12,6 24,0 13,3 25,9 32,4 9,6 2,3 7,2 0,9 8,4 8,3 1,7 ph m vi bi n Grinlan, m t khác, t i nh ng sai s có th có, trong m t s tháng nh ng sai s này có th l n h n c l ng div Fb. Ngoài ra, n u so 13,3 20,9 13,0 26,3 29,3 9,7 1,8 6,0 1,3 8,4 7,4 1,7 12 sánh các c l ng trao i b ng v i th tích b ng trong ph m vi bi n, thì ng (theo V.Ph. Zakharov) th y rõ r ng h p ph n ng l c c a cân b ng bé h n so v i h p ph n nhi t. 12,1 17,6 17,3 13,9 29,9 31,5 9,6 1,7 9,8 1,3 7,9 1,7 11 Th t v y, trong th i kì t tháng 4 n tháng 9, th tích b ng gi m i 1 537 km3. m d 130 km3, Ch p nh n theo (7.10) ta có 10,0 15,8 19,4 17,2 29,4 33,0 1690 km3. Nh v y, trong m t n m 1 690 km3 b ng 9,1 2,0 7,5 1,3 8,1 1,5 10 mt 1537 153 tan trong bi n, trong s ó ch có 153 km3 là do quá trình trao i b ng. 15,4 20,0 15,5 28,0 30,9 8,0 8,5 2,6 7,6 1,1 8,0 1,6 9 Nh ng d n li u chi ti t h n v s hình thành cân b ng b ng bi n b c bán c u, nam bán c u và toàn i d ng Th gi i c th hi n trong b ng 17,9 18,9 13,3 27,7 31,2 8,8 8,8 2,8 7,7 1,0 8,1 1,6 7.8. i v i nh ng i u ki n trung bình n m, kh i l ng b ng trong i 8 id 3 18 3 d ng Th gi i b ng 32,4 10 t n, hay tính ra th tích 35,5 10 km , trong 10,9 23,4 17,2 10,1 28,1 33,5 8,9 2,7 7,7 8,5 1,6 B ng 7.7. Bi n thiên n m các tham s b ng bi n trên 0, ó b c bán c u kh i l ng b ng ba l n l n h n so v i nam bán c u (tu n t 7 ng Th gi i là 24 1018 và 8,4 1018 t n). Tuy nhiên, di n tích phân b b ng bi n b c Nam bán c u B c bán c u 12,4 29,1 14,2 26,6 36,5 9,4 2,8 7,6 0,6 7,4 9,0 1,7 6 bán c u th m chí nh h n so v i nam bán c u ( 12,6 10 6 và 13,3 10 6 km2). Vì v y, s áp o kh i l ng b ng b c bán c u t c do dày l n h n 13,9 31,9 11,5 25,4 36,5 id 9,6 2,7 7,2 0,6 4,6 8,6 1,9 5 (2,3 và 0,9 m) và m t ph n do ph (9,6 và 7,2 c p). Nh ng bi n thiên l ng b ng trong m i bán c u t ra i ng c nhau. 15,5 32,5 23,7 35,5 9,7 2,5 8,2 6,9 0,6 3,0 8,9 1,9 4 Th t v y, b c bán c u c c i l ng b ng xu t hi n vào cu i th i kì l nh (tháng 4), c c ti u - vào cu i th i kì nóng (tháng 9). Trong ó biên nm 16,1 31,0 21,9 33,6 9,8 2,2 5,8 6,0 0,6 2,6 8,8 2,0 18 3 b ng 16,7 10 t n, t c b ng chính l ng b ng t o thành (tan) m i n m trong ph m vi bán c u. nam bán c u, c c i l ng b ng th y vào tháng 15,9 28,2 20,9 30,2 9,8 2,0 5,0 6,0 0,9 2,0 8,6 1,9 2 10, c c ti u - tháng 2. Hi u gi a chúng b ng 13,5 1018 t n, t c nh ng bi n thiên kh i l ng b ng c hai bán c u g n nh nhau. Trong khi ó, biên 14,9 24,6 22,8 27,8 9,7 1,9 7,9 6,1 0,9 3,2 8,0 1,9 1 n m c a di n tích phân b b ng b c bán c u g n hai l n nh h n nam bán c u (tu n t 8,1 10 6 và 15 10 6 km2). V i i d ng Th gi i, c c i ng, 10 T ng, 10 T ng, 10 T 2 2 2 Di n tích, 10 km Di n tích, 10 km Di n tích, 10 km 18 18 18 ph , c p ph , c p ph , c p ng b ng th y vào tháng 4 ( 36,5 1018 t n), c c ti u - tháng 1 kh i l dày, m dày, m dày, m c t r ng 6 6 6 ( 27,8 1018 t n). Di n tích phân b th m b ng t giá tr c c i vào tháng Kh i l Kh i l Kh i l 10, c c ti u - tháng 2, t c hoàn toàn tuân theo bi n trình n m c a nam bán c u. 341 342
bi n ng gi a các n m v di n tích phân b b ng bi n b c bán c u theo s i u khá lí thú là dày c c i c a b ng b c bán c u quan sát th y li u v tinh. Có th nh n th y m t xu h ng gi m l ng b ng t gi a nh ng không vào th i i m phát tri n nh t c a th m b ng, mà mu n sau vài tháng, vào tháng 8. ó là do các lo i b ng hai tu i và nhi u tu i n nh nh t làm n m 70 n u nh ng n m 90. nên h t nhân b ng c a tháp b ng c c t p trung ch y u các vùng trung tâm c a th y v c B c B ng D ng. phía ngoài nhân phân b các lo i b ng m t 7.6.2. c tr ng t ng quát v th m b ng các id ng và bi n tu i và b ng non. Chính chúng b tan u tiên trong th i kì m c a n m. Vì Có th xem th m b ng nh m t s n ph m c a t ng tác nhi t ng l c v y, dày b ng t ng t tháng 4 n tháng 8, khi ph b ng B c B ng i d ng và khí quy n. Trong ó, theo nh k t qu mô hình hóa s tr cho D ng và m t s vùng bi t l p c a nó tr nên c c ti u và b ng 8,3 c p, t c th y, các nhân t nhi t có nh h ng chính t i s hình thành th m b ng. vùng n c thoáng chi m 17 % di n tích i d ng. N u xét toàn b b c bán Nh ng nhân t ng l c (h i l u và gió) không làm bi n i nhi u v trí c u, thì ph c c ti u quan sát th y mu n h n m t chút, vào tháng 9, ó là chung c a th m b ng. do th i h n tan b ng các bi n thu c Thái Bình D ng mu n h n. Xét theo th i gian b o t n th m b ng và ngu n g c c a nó, V.S. Nazarov ã chia i d ng Th gi i thành sáu i. i th nh t g m các vùng trong ó th m b ng t n t i quanh n m, m c dù có th ph gi m m t chút vào th i kì m. ó là ph n trung tâm th y v c B c C c, các bi n Amun sen, Bellinshauzen, We en. Trong i này, l ng b ng t o thành nhi u h n l ng b ng k p tan trong mùa hè. i th hai g m nh ng th y v c trên ó b ng thay i hàng n m. Ph n l n b ng k p tan trong mùa hè, nh ng do chuy n ng trôi b ng trong i này mà trong mùa hè luôn có th g p b ng (thí d , các bi n Kar và Baren). i th ba là nh ng vùng v i th m b ng mùa, hàng n m t o thành trong th i kì l nh và hoàn toàn tan bi n h t trong mùa h . Các bi n Okhot, Nh t B n, B ch H i, Baltic, Aral và Kaspi thu c vào i này. m t s vùng i d ng, b ng ch c t o thành vào nh ng mùa ông r t l nh (nh các bi n B c H i, Mramo và A riatic). Nh ng vùng này thu c i th t . Hình 7.6. Bi n ng gi a các n m v di n tích phân b b ng bi n b c bán c u (theo d li u v tinh) i th n m g m nh ng vùng ó ng i ta th y b ng c mang t i t bên ngoài. ó là vùng Niuph nlan, ph n l n các bi n Nam C c bao g m Rõ ràng vi n thám t v tinh là ph ng pháp tri n v ng nh t kh o vùng phân b núi b ng trôi. Ta nh n th y r ng mùa ông ây c ng có th sát b ng bi n, nó cho phép linh ho t theo dõi v các c tr ng ch b ng t o thành b ng, nh ng v i kh i l ng r t nh so v i b ng mang t i t nh ng th c t trên qui mô toàn c u. V i t cách là thí d , trên hình 7.6 bi u th s n i khác. 343 344
Cu i cùng, ph n r ng l n còn l i c a id ng Th gi i thu c i th sáu, ó không bao gi g p b ng. Tr ng thái th m b ng c a các i d ng và các bi n bao g m t p h p các c tr ng nh xu t hi n và bi n m t b ng, dày, ph , chuy n ng trôi, v ng ch c v.v... c xác nh b ng bi n trình mùa c a nh ng quá trình khí t ng th y v n và nh ng c i m a ph ng c a vùng n c ang xét. Vì th c t không th khái quát toàn b tr ng thái b ng d i d ng gi i tích, nên chúng ta th ng ch h n ch phân tích nh ng d li u th c nghi m nh n c thông qua vi n thám b ng t máy bay, o t xa các c tr ng b ng b ng v tinh hay o tr c ti p t m t th m b ng. n nay, b ng B c B ng D ng và các bi n c a nó c nghiên c u y nh t. Vì kh i l ng b ng chính n m trong tr ng thái chuy n ng (trôi), nên chúng th ng không t t i cân b ng n nh. N u các vùng bi n phía nam B c B ng D ng d i tác ng c a nh ng nhân t nhi t có th t ng tr ng ho c tan b ng t i dày 2 m, thì ph n trung tâm i d ng qua mùa hè ch tan g n 50 cm. V trung bình, dày b ng t ng lên khi v t ng, nh ng do nh ng c i m hoàn l u và ch nhi t, c c i tuy t i nh n th y không ph i c c, mà các vùng lân c n qu n o Cana a thu c B c B ng D ng và bi n Bôpho. ây b ng g n b nhi u tu i t i m t s ch có th t dày h n 10 m. Còn dày c a b ng t i nh ng vùng có nh p nhô l n có th th m chí v t quá 20 30 m. th y v c B c B ng D ng, ng i ta th ng phân bi t hai kh i b ng i d ng nhi u tu i: kh i Cana a ã nh c n trên và kh i c n i Tây D ng, ranh gi i gi a chúng i qua dãy núi ng m Lomonosov. Do h qu phân kì dòng b ng, mùa ông ây hình thành m t i th m b ng có nt rãnh cao h n, còn mùa hè - hình thành i n c thoáng xen k . ng nhiên, di n tích n c thoáng xen k ph i có bi n trình mùa rõ nét. Mùa ông trung bình vùng n c thoáng xen k th y v c B c B ng D ng b ng Hình 7.7. V trí trung bình tháng c a b ng vào mùa m (a) và mùa l nh (b) kho ng 2 %, mùa hè t ng lên n 15 %. cung thu c ph n i Tây D ng c a B c B ng D ng (theo G.K. Zubakin) 345 346
Do nh ng c i m chuy n ng trôi t ng th , hàng n m t th y v c xu ng phía nam. Trong tháng 11 b t u ông, b ng bi n Okhot, u tháng B c B ng D ng mang vào bi n Grinlan m t l ng b ng có th ph g n 900 12 - bi n Nh t B n và cu i cùng ph n b c bi n Hoàng H i. c i m c nghìn km2, b ng 20 % di n tích c a i d ng. Do nh ng dao ng i u ki n tr ng c a th m b ng các vùng kh i là tính n ng ng cao. D i tác ng c a khí t ng th y v n, bi n thiên gi a các n m c a kh i l ng b ng mang i gió, b ng d n d n b v và b mang xu ng phía nam. K t qu là nh ng t t i 60 % giá tr trung bình c a nó. B r ng i b ng và ph n phía b c c a các bi n th ng hình thành nh ng vùng n c thoáng và ph bi n g p th y b ng m i lo i tu i, t nh ng d ng ban u n b ng tr ng. Do dao Grinlan gi m d n v phía nam hoàn toàn phù h p v i c i m hoàn l u n c ng m c n c tri u l n, các dòng ch y và gió m nh, b ng g n b có th và nhi t n c. N c m i Tây D ng mang theo nhi t l ng to l n, hình thành ch y u trong nh ng v ng, v nh kín. t o nên nh ng i u ki n t o b ng b t l i. Vì v y, bi n Baren, n i các lo i n c này ph bi n, th m chí vào mùa ông ph n ông nam không b ph M t l ng b ng không l n còn có th t o thành trong các bi n n i a b ng (hình 7.7). V trí phía nam nh t c a mi n b ng nh n th y vào tháng 4, b c bán c u (Kaspi, Aral, Azov và H c H i). T i các bi n này, nh ng vùng v trí phía b c nh t - tháng 8, khi ó h u nh toàn b bi n Baren c gi i n c nông v i tr l ng nhi t nh b ông b ng tr c h t. Di n tích b ng phóng kh i b ng. V trí mi n b ng là m t c tr ng r t bi n ng, nó có th các bi n ó ph thuôc m nh vào s kh c nghi t c a mùa ông và có dao xê d ch trong không gian nhi u tr m kilômét, t ó nh h ng l n n các ng gi a các n m l n. quá trình t ng tác nhi t ng l c c a i d ng và khí quy n. V Nam C c, ây nh ng nhân t nhi t là nhân t chính trong s hình Bi n B ch H i n i v i bi n Baren l i khác xa bi n này v ch b ng. thành và lan truy n b ng bi n. c i m th hai c a th m b ng là ây r t B ch H i th c t không nh n c n c m i d ng và ng th i dòng ph bi n lo i b ng bên trong n c, ít ra là nh ng vùng n c ven b . S n c sông và n c ng t t tan b ng d n t i phân t ng m t bi u hi n khá ông l nh n c Nam C c i ven b b t u vào tháng 3, và t th i i m rõ nét. K t qu là tr l ng nhi t c a bi n gi i h n nh ng gì c hình ó ranh gi i th m b ng d n d n di chuy n lên phía b c v i t c trung bình thành b i s s i m mùa h t i ch , t p trung các l p n c m t. Nó nhanh 4,2 km/ngày. Vào tháng 9 10, mi n b ng t t i v trí phía b c cao nh t c a chóng b tiêu phí trong th i kì thu ông và l ng m t nhi t ti p theo c 60o, nh ng vào nh ng n m c th tùy nh ng i u ki n nó, trung bình v b i hoàn do nhi t l ng t o b ng. Vì v y, B ch H i hàng n m b ph b ng t khí t ng th y v n, nó có th xê d ch v phía này ho c phía kia. Do gió, 3 n 9 tháng. dòng ch y và sóng mà hình dáng mi n b ng có th ngo n ngòe và bi n i Bên c nh nh ng i u ki n nhi t, các nhân t ng l c làm trôi b ng có nhanh. ph b ng có th t 1 c p trong gió tách dãn n 10 c p trong gió th có nh h ng khá m nh t i th m b ng nhi u bi n thu c B c B ng nén ép. D ng. nh ng bi n mà v n chuy n mang b ng i chi m u th (Kar , ph n ven b , dày c a b ng m t tu i bi n thiên trong kho ng 1,5 2 Lapchev, Chukot, Baphin), thì b t ng nh t không gian c a dày b ng m. Do chia c t n g b t n g i y u, sâu l n và gió nên b ng g n s l n. nh ng bi n h i t , t c b ng mang t i chi m u th ( ông Xibêri và b Nam C c phát tri n r t kém so v i B c C c. B r ng trung bình c a Bôpho), thì b ng ng nh t h n v tu i và dày trung bình. nó b ng 25 35 km. Kh i l ng b ng ch y u trôi ngay g n l c a. B ng Th m b ng ph n phía b c Thái Bình D ng c nghiên c u ít nh t. chuy n ng ch y u v phía ông, l ch v phía b c d i tác ng c a các Kh i l ng b ng chính c t o thành ây trong các bi n ven. B t u t m m nhô c a ng b . y b ng b cu n hút vào h i l u vòng quanh tháng 9 - tháng 10 b ng xu t hi n ph n phía b c bi n Bering và d n d n lan Nam C c và ti p t c trôi trong h th ng h i l u này. 347 348
nó d n t i làm v ph n d i c a kh i b ng. Tan b ng Nam C c b t u vào tháng 10 11, t i rìa ngoài c a mi n b ng ti p giáp v i n c m i d ng. r ng mi n b ng gi m trung bình S v n v c a núi b ng trôi t o thành t ph n ng n c a kh i b ng hà 6,5 km/ngày. Ngoài các nhân t nhi t, t c mang b ng lên phía b c c ng c ng di n ra theo cách t ng t . S khác bi t là ch quá trình này c có nh h ng nh t nh t i t c tan b ng, nó y nhanh quá trình này. Sau th c hi n t ng i u và luôn luôn x y ra n i các khe n t cân b ng t o th i kì m, ph n l n th m b ng Nam C c bi n m t, gi m di n tích t i 2,5 thành trong khi kh i b ng hà tr n xu ng bi n. S hình thành các núi b ng tri u km2. Ph n chính c a l ng b ng d t n t p trung trong các bi n We en, trôi có óng b ng bên trên di n ra theo ki u khác. Nh ng ph n rìa c a kh i Bellinshauzen, Amun en, ó b ng tan ít do nh h ng c a l c a l nh giá. b ng l c a tr n t n n áy g c xu ng bi n b n m trong tr ng thái không i v i các vùng ven b Nam C c, c tr ng là mùa hè có m t i cân b ng. Vì v y, ph n n i trên n c c a nó s xu t hi n nh ng ng l c n c thoáng ho c dãn b ng, sau ó là d i b ng ph cao h n. B c tranh làm gãy và k t c c d n t i làm v núi b ng. Nh ng núi b ng trôi l n nh t này c bi t nh n th y rõ vùng bi n Ross. Vùng n c thoáng c gây nên ch y u thu c lo i ngu n g c th m bi n, nh ng núi b ng nh nh t - núi b ng b i gió mang b ng i. Ph n l n b ng còn l i t i mùa thu d n d n b mang v trôi có óng b ng ph bên trên. phía b c và tan trong n m sau. Vì v y, các lo i b ng nhi u tu i r t hi m g p Grinlan, a ph n các núi b ng trôi (kho ng 7 500 núi b ng) ct o vùng n c Nam C c và chúng c t o thành ch y u t b ng g n b thành t b ng hà b tây c a nó, trong ó nh ng núi b ng l n nh t v nh nhi u tu i, b i vì trong các v nh sâu b ng g n b có th không b phá v và Menvin và v ng isko. ây trung bình m i n m v ra 5 400 núi b ng l n. nhi u n m li n không b cu n vào dòng ch y. B ng hà Grinlan có t c di chuy n l n (20 25 m/ngày), vì v y, s v v n rìa d i c a chúng c th c hi n d i tác ng ch c a tr ng l c. 7.6.3. Các núi b ng trôi Quá trình hình thành b ng x y ra ch m trong b ng hà d n t i ch trong núi b ng ch a nhi u b t khí, k t qu là th tích không khí có th t t i 15 % Các núi b ng trôi là nh ng kh i b ng l n ngu n g c l c a, trôi t do th tích c a núi b ng trôi. Nh v y, m c chìm trong n c c a núi b ng ho c n m th m n c nông. Ph n áp o các núi b ng trôi (g n 99 %) c trôi ph thu c không ch vào m t n c bi n, mà còn vào th tích không t o thành t nh ng t ng v n v c a các khiên b ng Nam C c và Grinlan, khí trong b n thân núi b ng trôi c ng nh hình d ng c a nó. N u ph n d i song c ch hình thành chúng có ph n nào khác nhau. Th t v y, các núi b ng c a núi b ng r ng, còn ph n trên có d ng chóp nón, thì núi b ng ó s nhô trôi Nam C c v ngu n g c c chia thành ba lo i: núi b ng trôi t kh i cao trên m t n c. T l cao ph n trên m t n c và cao ph n d i b ng th m bi n, núi b ng có óng b ng ph phía trên và núi b ng t ph n n c i v i núi b ng d ng hình h p hay d ng chi c bàn b ng 1:7, d ng tròn ng n c a kh i b ng hà. 1:4, d ng kim t tháp 1:3. u mút ngâm trong n c bi n c a b ng hà th m l c a ch u tác ng Ph n trên m t n c c a các núi b ng l n nâng cao m t s ch c mét, c a l c h ng lên trên, l c này bi n i tùy theo nh ng dao ng m c n c trong m t s tr ng h p n 100 m. Chi u dài và chi u r ng c a các núi do th y tri u và nh ng dao ng không tu n hoàn khác c ng nh nh ng c b ng l n t t i m t s kilômét, có khi hàng ch c kilômét, Nam C c th m i m c a quá trình khí quy n. ng th i b n thân kh i b ng c ng chuy n chí hàng tr m kilômét. Núi b ng trôi l n nh t b c bán c u c phát hi n ng trong bi n d i tác ng c a chính s c n ng c a nó. K t qu là xu t vào gi a th k 18 g n b tây Grinlan và có cao 225 m. Nam C c g p hi n m t l c t ng c ng, khi l c này l n h n ng l c t i h n trong kh i b ng, th y nh ng núi b ng trôi dài h n 150 km và cao h n 70 m. S l ng các núi 349 350
b ng trôi khi xa d n vùng b Nam C c gi m r t nhanh. Chúng c quan sát Nh ng núi b ng ngu n g c tây Grinlan lúc u chuy n ng d c theo th y nhi u nh t trong i ven b kho ng 100 km. 68 oS ng i ta g p th y mi n b lên phía b c t i eo Smit, sau ó quay xu ng phía nam theo b ông h n 100 núi b ng trôi (hình 7.8), còn 66 oS - ch còn g n 50. phía nh c a o Baphin và bán o Labra o. M t s l ng l n nh ng núi b ng lo i h n 60 oS r t hi m khi g p th y núi b ng trôi. này trong h th ng h i l u Labra o c mang vào i Tây D ng, t o thành m i e d a cho ngành hàng h i. ng i c a các núi b ng trôi t v nh Menvin t i d i nông ng m Niuph nlan trung bình dài 3 n m. M t ph n các núi b ng còn c t o thành b ông Grinlan. Nh ng núi b ng này b cu n hút vào dòng ch y ông Grinlan, trôi t i m i Farwel và sau khi vòng qua m i này, s ti p t c trôi d c b theo h ng tây b c. Ph n l n kh i l ng các núi b ng b phá h y trong n c m c a dòng ch y Iming . M t s l ng không áng k các núi b ng (g n 1 %) c t o thành th y v c B c C c, ch y u t b ng hà c a các o t Fran -Yosiph, t B c và Spitsbecgen. Vùng phân b c a nh ng núi b ng trôi này gi i h n ph n c n i Tây D ng c a th y v c B c B ng D ng, s l ng chúng th ng không quá vài ch c. t 7 10 6 km2, Di n tích phân b các núi b ng trôi b c bán c u Hình 7.8. Bi n is l ng núi b ng trôi Nam C c v i v (theo B.K. nam bán c u - tám l n l n h n, t c 56 10 6 km2. Do ó, t ng di n tích phân Buinhitski) b c a chúng b ng kho ng 18,7 % di n tích i d ng Th gi i. Các núi S trôi t ng th c a các núi b ng Nam C c c chia thành ba b ng trôi c mang i theo h ng t i xích o xa h n nhi u so v i b ng vùng c l p: vùng ven b , vùng ch y u mang b ng i và vùng dòng ch y 44 57 oS, trong m t s bi n: nam bán c u chúng c g p th y các v vòng quanh Nam C c. Trong vùng ven b , d i tác ng c a dòng ch y tr ng h p th m chí còn xa h n n a. H i l u Labra o mang các núi b ng h ng tây ven b và gió ông nam th ng tr , các núi b ng chuy n ng trên trôi t i t n 40 oN, ôi khi t i 36 oN. h ng t ng quát v phía tây. Sau ó, chúng r i vào vùng có xu th mang c i m phân b i n hình c a các núi b ng trôi là bi n ng gi a i Tây D ng (50 60oW), b ng i là áp o, ó là các vùng phía tây c a các n m r t cao, i u ó là do m i núi b ng tách kh i b ng hà theo nh ng o vùng trung tâm n D ng (95 110 E) và vùng phía tây c a Thái Bình cách r t khác nhau. Thí d , trên hình 7.9 d n bi n thiên gi a các n m c a s D ng (160 180oE). Di chuy n theo h ng b c trong vùng mang b ng i, l ng núi b ng trôi khu v c tây b c i Tây D ng, phía nam 48 oN. N u các núi b ng chuy n t i i ho t ng n nh c a dòng ch y vòng quanh nh n m 1924 s l ng các núi b ng trôi ghi nh n c là 10, thì sau 5 n m Nam C c và ti p t c trôi theo h ng t ng th v phía ông. T c trôi r t s ó ã là 1351. S l ng các núi b ng trôi trung bình th i kì 1913 1965 khác nhau, trung bình t 5 n 30 km/ngày) tùy thu c vào khu v c. Th i b ng 381. gian s ng c a các núi b ng ph thu c vào v trí c a chúng và trung bình b ng 6 n m, m c dù trong m t s tr ng h p có th n 12 13 n m. 351 352