海洋灾害与减灾
白色灾害——海冰
明 阳

漂浮在海洋上的巨大冰块和冰山，受风和流作用而产生的运动，其推力与冰块的大小和流速有关。据1971年冬位于我国渤海的新“海二并”平台上观测结果计算出，一块6公里见方，高度为1.5米的大冰块，在流速不太大的情况下，其推力可达4000吨，足以推倒石油平台等海上工程建筑物。

我们看到海冰浮在海面上的只是一小部分，其实大部分是在海面以下。根据阿基米德原理，可以计算出海冰冰块露出水面部分的高度和浸人水的深度。在世界可结冰海洋中，海洋学家进行计算和测得海冰露出水面的高度与总厚度之比大约为1∶7～1∶10。例如，10厘米厚的冰块，露出水面的高度约1厘米，而浸没水中的深度约为9厘米；对大量碎冰挤压堆积在一起的冰块，像屋脊一样，露出水面的高度和总厚度之比大约为1∶4～1∶5。比如，露出冰面的高度为2米，浸没在水中的深度则为8米；对尖塔形冰山露出海面高度与总厚度之比大约为1∶3～1∶4。比如，冰山露出水面的高度为61米，浸没水中的深度则为183米。

海冰的抗压强度主要取决于海冰的盐度、温度和冰龄。通常新冰比老冰的抗压强度大，低盐度的海冰比高盐度的海冰抗压强度大。所以，海冰不如淡水冰密度坚硬，在一般情况下海冰坚固程度约为淡水冰的75％，人在5厘米厚的河冰上面可以安全行走，而在海冰上面安全行走则要有7厘米厚的冰。当然，冰的温度愈低，抗压强度也愈大。1969年渤海特大冰封时期，为解救船只，空军曾在60厘米厚的堆积冰层上投放了30公斤炸药包，结果还没有炸破冰层。

海冰对港口和海上船舶的破坏力，除上述推压力外，还有海冰胀压力造成的破坏。经计算，海冰温度降低1.5度时，1000米长的海冰就能膨胀出0.45米，这种胀压力可以使冰中的船只变形而受损。此外，还有冰的竖向力。冻结在海上建筑物旁的海冰，受潮汐升降引起的竖向力往往会造成建筑物基础的破坏。

海冰运动时的推力和撞击力都是巨大的，1912年4月发生的“泰坦尼克”号客轮撞击冰山遭到灭顶之灾，是本世纪海冰造成的最大灾难之一。我国1969年渤海特大冰封期间，流冰摧毁了由15根2．2厘米厚锰钢板制作的直径0.85米、长41米、打入海底28米深的空心圆筒桩柱全钢结构的“海二井”石油平台，另一个重500吨的“海一井”平台支座拉筋全部被海冰割断。可见海冰的破坏力对船舶、海洋工程建筑物带来的灾害是多么严重。

2006年8月25日