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冷到吹泡泡,赛里木湖里是住着魔法师吗?

2021-02-13 17:11 科普中国网   

近日,新疆博州境内的赛里木湖出现了难得一见的冰泡湖景观。蓝色的冰层里一个个白色的、叠起来的小气泡,大的像柿饼,小的像葡萄,从湖底向上呈垂直分布,在透亮的湖冰和阳光照射下姿态各异,十分美丽。

这些冰泡是如何形成的呢?

集齐这三个元素,才能召唤冰气泡

冰气泡产生的条件比较苛刻,温度、水草、大风几个元素缺一不可!

“冰泡”通常出现在寒冷地区。在低气温条件下,由于湖底温度大于冰面温度,湖底的微生物、水草等生命仍然十分活跃,微生物将湖底的有机物分解,释放出甲烷气体甲烷不溶于水的特殊性质使它不断朝湖面涌去,冬天温度降低,湖水开始结冰,甲烷无处可逃,只能被困在冰层中,一层一层像盖楼一样形成一个个冰泡泡。要形成冰泡,湖水要有足够的深度,而且要相对静止。

赛里木湖是新疆海拔最高、面积最大的高山湖泊,被称为“大西洋最后一滴眼泪”,因为它是大西洋暖湿气流最后眷顾的地方。冬季,寒冽的西北风让赛里木湖湖区的气温骤然下降,这里的最低温度甚至经常达到-30℃以下。

每到冬季赛里木湖湛蓝的冰面下都冰封着无数冰泡,像是光滑的镜面中镶嵌了无数蓝宝石。

一般来说,靠近湖面的冰泡比较大,这与液体内部的压强和液体深度有关,水越深,压强越大。当水泡从水底逐渐上升时,水对气泡的压强逐渐减小,气泡体积逐渐增大,浮力也逐渐变大。浮力越大,上升的速度越快。因此,有时会在冰层上方看到很多相对较大的冰泡,大的冰泡长度可达80至100厘米。

寒风必不可少。冬季气温低、积雪多,湖面虽有积雪覆盖,但赛里木凛冽的寒风像一位“清道夫”昼夜“吹扫”冰面上的积雪,让精彩的冰泡景观得以一览无余地向世人展示。

当然,并不是气候寒冷的地方就可以形成冰泡景观。冰泡的形成对温度要求极为苛刻,需要温度下降非常快,湖面能在短时间快速结冰,而且结冰的速度要快于甲烷冲出湖面的速度才能将甲烷“封印”。

除了赛里木湖外,漠河市观音山也出现了冰泡湖景观。

地处祖国最北端的漠河市,冬季气温持续走低,观音山景区最低气温已突破-42℃,景区内莲花湖的冰层厚度达1米多深。

在极寒条件下,20多万平方米的莲花湖冰冻湖面上到处都是奇趣“冰泡”,规模非常大。

如何欣赏完美“冰泡”?

形成冰泡很难,要想欣赏到比较完美的“冰泡”也很难,还必须具备几点条件:

一是冰层透明度好;

二是冰层厚度要达半米以上,冰泡景观才得以展示;

三是冰面要洁净光滑,让观看效果更加清晰透明。

据悉,全世界著名的“冰泡湖”有三个:加拿大的亚伯拉罕湖、俄罗斯贝加尔湖 、中国新疆的赛里木湖。

加拿大亚伯拉罕湖的冰泡是蓝色的。

亚伯拉罕湖的纬度高、海拔高,冬天气温低,湖的四周被雪山包围,湖水的主要来源是融化的冰川水。

冰川水在汇入河流中,会带走冰川颗粒(由黏土和粉砂组成),这些细小的颗粒沉入湖底,吸收太阳光的短波(紫色和蓝色),而水吸收长波(如红色、橘色、黄色),剩下蓝色和绿色就被分散到了我们的眼睛中,所以,我们就看到了蓝色的冰泡湖。

还有哪些一“泡”而红的美景?

1、神奇的冰盘

近日,内蒙古乌兰浩特,一河段出现直径约6米的圆形冰盘,冰盘随河水流动而旋转,不少人慕名前来拍照打卡。

这种奇特现象通常出现在非常寒冷的不冻河上。内蒙古根河、呼伦贝尔扎兰屯市雅鲁河、辽宁省辽河河段也曾出现过不同大小的冰盘。虽然冰盘直径大小各不相同,但水下的湍流和寒冷的天气是塑造冰盘的重要因素。

另外,冰盘容易在河流拐弯处形成,这是因为河流拐弯的地方,因河水湍急会产生漩涡,河面上原有的碎冰或被湍流“切断”的冰块被卷入漩涡,随着漩涡缓慢旋转,在转动过程中,冰块之间相互摩擦,棱角被磨平。又因温度较低,漩涡里的碎冰开始凝结,最终形成一个圆形的冰块。

2、巨大的冰蛋

2020年11月,芬兰海卢奥托岛海滩上出现成千上万、大小相当的“冰蛋”,它们紧密排列绵延不绝,壮观画面让当地民众不禁啧啧称奇。

芬兰气象研究所的冰川专家约尼·瓦尼奥解释说,尽管这种“冰蛋”确实很罕见,但它们的出现并非超自然现象。

形成这类冰球的因素有很多,需要结合多方面的条件,只要空气、接近结冰状态的水的条件恰到好处,就可结成冰球。另外,较浅的沙质海岸、适当的冰海水的高低起伏,也能让冰球形成,最后在恰到好处的风力条件下,它们被海浪打磨成光滑的球体。

不过,这种奇观只能持续一小段时间,之后要么融化,要么凝结成一大块冰。

不得不说,温度真是一位魔法师。

参考资料:中国国家地理、北京科学中心、人民日报、黑龙江日报

责任编辑: 4112HS

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