إذا كانت درجة الحرارة باردة بدرجة كافية، فإن مياه المحيط تتجمد.
الغطاء الجليدي القطبي في القطب الشمالي للأرض هو لوح عملاق من مياه المحيط المتجمدة.
في القطب الجنوبي للأرض، فإن الكتلة الأرضية التي تشكل القارة القطبية الجنوبية تعقد الوضع، لذا فإن معظم الجليد هناك عبارة عن ثلوج مضغوطة.
في المناطق الباردة مثل القارة القطبية الجنوبية وجرينلاند وكندا ، تتجمد المياه العذبة في الهواء وتتحول إلى ثلوج وتسقط على الأرض دون موسم ذوبان للتخلص منها.
بمرور الوقت، يتراكم هذا الثلج ويتراكم في كتلة جليدية تُعرف باسم النهر الجليدي.
تسحب الجاذبية النهر الجليدي ببطء إلى أسفل التل حتى تصل إلى المحيط، وتشكل رفًا جليديًا.
تتفتت حافة الجرف الجليدي المرتبطة بالمحيط ببطء إلى جبال جليدية تطفو على مسارها الخاص.
لهذا السبب، فإن الأنهار الجليدية والرفوف الجليدية والجبال الجليدية كلها عبارة عن طبقات سميكة من المياه العذبة المجمدة وليست مياه المحيطات المجمدة.
في المقابل ، عندما تتجمد مياه المحيطات، فإنها تشكل طبقة رقيقة مسطحة تعرف باسم جليد البحر أو حزمة الجليد.
لطالما كان الجليد البحري عدوًا للسفن التي تبحث عن طريق مفتوح عبر المياه الباردة، لكن سفن تكسير الجليد الحديثة لا تواجه مشكلة في شق طريق عبر حقول المحيط المتجمد.
على الرغم من حقيقة أن المحيطات تتجمد عندما تكون درجة الحرارة باردة بدرجة كافية، فإن مياه المحيطات تظل سائلة بالفعل في ظل طقس أكثر برودة مما قد يتوقعه المرء في البداية.
على سبيل المثال، اذهب إلى الشاطئ في أحد أيام الشتاء وقد تفاجأ عندما تجد أن المحيط لا يزال سائلاً على الرغم من تجمد الثلج والجليد على الأرض.
هناك أربعة عوامل رئيسية تحافظ على المحيط في حالة سائلة أكثر بكثير مما هو متوقع، كما هو موضح في كتاب أساسيات علم المحيطات من تأليف توم جاريسون.
1- الملح:
يؤدي التركيز العالي للملح في مياه المحيطات إلى خفض درجة التجمد من 32 درجة فهرنهايت (0 درجة مئوية) إلى 28 درجة فهرنهايت (-2 درجة مئوية).
نتيجة لذلك، يجب أن تصل درجة الحرارة المحيطة إلى نقطة أقل من أجل تجميد المحيطات من تجميد بحيرات المياه العذبة.
هذا التأثير المنخفض لدرجة التجمد هو نفس سبب رمي الملح على الأرصفة الجليدية في الشتاء.
يخفض الملح درجة التجمد للجليد تحت درجة الحرارة المحيطة ويذوب.
لاحظ أنه إذا كانت درجة الحرارة المحيطة أقل من 28 درجة فهرنهايت (-2 درجة مئوية)، فإن مياه المحيط ستكون جليدية إذا كان هذا هو التأثير الوحيد المتضمن.
هذا ليس هو الحال، لذلك يجب أن تكون هناك تأثيرات أخرى.
2- التيارات المحيطية:
تجتمع قوة جاذبية القمر وحركة دوران الأرض والحمل الحراري لتكوين تدفقات واسعة النطاق لمياه المحيط تُعرف باسم تيارات المحيط.
تساعد هذه الحركة المستمرة لمياه المحيط في منع جزيئات الماء من التجمد إلى الحالة الثابتة إلى حد ما لبلورات الجليد.
والأهم من ذلك، أن تيارات المحيط تضخ باستمرار المياه الدافئة من المناطق الاستوائية إلى مناطق المحيط الأكثر برودة.
3- الحجم الكبير:
كلما زاد حجم الماء، يجب إزالة المزيد من الحرارة لتجميده.
ستصبح ملعقة صغيرة من الماء الموضوعة في الفريزر صلبة تمامًا قبل إناء جالون من الماء بفترة طويلة.
وبشكل أكثر دقة، فإن نسبة مساحة السطح إلى الحجم لدرجة حرارة خارجية معينة هي التي تحدد معدل فقد الحرارة وبالتالي سرعة التجميد.
نظرًا لأنه يجب فقدان الحرارة عبر سطحها، فإن البركة الضحلة الصغيرة ذات السطح الكبير سوف تتجمد بشكل أسرع من البحيرة العميقة.
الحجم الهائل وعمق المحيطات يمنعانها من التجمد بسرعة كبيرة، مما يسمح لآليات التسخين أن يكون لها تأثير أكبر.
4- التسخين الداخلي للأرض:
كما يدرك عمال المناجم جيدًا، تصبح الأرض أكثر سخونة وليست أكثر برودة أثناء الحفر مباشرة، على الرغم من حقيقة أنك تبتعد عن أشعة الشمس الدافئة.
والسبب في ذلك هو أن الأرض لها مصدر حرارة داخلي خاص بها والذي يحركه في المقام الأول الانحلال النووي للعناصر الموجودة داخل عباءة الأرض.
تظهر الحرارة الداخلية للأرض بشكل أكثر وضوحًا عندما تتدفق الحمم البركانية والينابيع الساخنة عبر السطح.
نظرًا لأن القشرة العازلة للأرض أرق بكثير تحت المحيطات منها تحت القارات، فإن معظم الحرارة الداخلية للأرض تتسرب إلى المحيطات.
على الرغم من أن درجة حرارة الهواء على سطح المحيط قد تكون متجمدة، إلا أن درجة حرارة الماء في أعماق المحيط تكون أكثر دفئًا بسبب التسخين الداخلي.
هذا المزيج من الملح وتيارات المحيطات والحجم الكبير والتدفئة الداخلية يحافظ على معظم المحيط في شكل سائل حتى خلال فصول الشتاء الباردة.
التسميات
أسئلة جيولوجية