这应该是一个低级科普问题,但我这个物理,地理都只有高中水平的勒色查了一些资料,并不能很好地自己解决这个问题。

我的想法如下:请耐心看完再答题。

一、南北极的冰川漂浮在海上,海水是盐水。如果把一杯盐水放在冰箱里冰冻,它会变成盐冰块儿,冰块儿融化后还是一杯盐水。我查了下两级冰川形成的过程,真心看不明白,我只觉得,它约莫是海水结晶而来,那么它为啥子不是盐水块块儿?

二、教科书上说,冰川是地球上最大的淡水水库,全球70%的淡水被储存在冰川中。冰川是地球上最大的淡水资源,也是地球上继海洋以后最大的天然水库。

三、目前,在温室效应的作用下,南北极的冰川在融化,如果冰川是一块大大的淡水冰块,那么融化后流入海洋就成了盐水了。既然要白白浪费掉,为什么不去利用?这里且先抛开政治问题和值不值的问题,只想问问开采冰川是不是一种好的缓解淡水短缺的办法。

我觉得我最大的错误可能是把冰川形成的过程搞错了,它可能不是海水变来的。

不懂就问。欢迎科普大佬们答题,笔芯了,抱拳有礼了。


整个南极大陆上的冰川是海水直接凝固得来的么?


题主的逻辑串是:

海水水多-冰川中大量的水只能来自海水-海水里有盐-冰川里有盐-冰川是盐水。

事实上,逻辑串中,「海水里有盐-冰川里有盐」,这一过程仔细思考一下就会发现并不必然。

题主也很清楚,一杯盐水整体冷冻起来,是盐和水的共结晶。也就是说,如果南极冰川是盐水,必须是由海水直接凝固得到。

问题是,整个南极大陆上的冰川中的是海水直接凝固得来的么?

如果这一点要发生,那么需要的条件是:

南极大陆曾经沉在海面之下,海面是结冰状态。之后大陆运动,板块抬高,将整个海水冰块抬起,形成如今的南极大陆,以及大陆上的冰川。

而事实上,冰川并不是,也不可能是如此形成的。

冰川的主要形成来源,是地表降水。在极低的温度之下,未被冰川覆盖的话,南极大陆的地表水蒸发会非常少。形成自海洋的云会降水至南极大陆,进而结冰;南极大陆则无法形成足够的地表水蒸发。因此,最终的结果,是海水通过降水-结冰的途径,形成了南极大陆的冰川。在冰川量达到一定的程度下,会形成蒸发-降水的平衡,使得冰川不再继续积累。

因此,虽然冰川的水来自海水,但并不是直接凝固自海水,而是经由降水-结冰的途径,形成淡水为主的冰川。

南极大陆有岩石基地用来承载降水与形成淡水冰川,那么北极的北冰洋呢?北极冰川为何也是淡水?题主可以自己深入思考一下。


开采冰川是一个非常困难的事情。一方面,能够去如此寒冷的两极,需要性能很好的轮船或者飞机,而且每次运输量其实并不大,成本会极高;而另一方面,这个开采运输成本几乎没有任何的降低空间,因为南北极的温度固定,南北极的位置固定,来回成本基本是固定的。

事实上,最大的淡水来源其实是海水。如果能够发明出高效的蒸馏技术或者水盐分离技术,全世界人民都不愁用水了。


谢邀

冰川形成的水分来源是降水,并不是海水冻结。

冰川的定义是:地球表面寒冷地区多年积雪积累起来并具有一定形态和运动著的冰体。

也就是说冰川是来自于降雪的,所以海冰不属于冰川之列!

冰川————————————雪

海冰————————————海水

冰川是由降雪形成的,其实一眼就可以分辨。冰川因为是由于积雪压实形成,所以呈白色。那些漂浮的冰山也都是剥落的冰川。而海冰大部分是透明的,漂浮的海冰和冰山(冰川)是完全不同的。

至于有木有盐分,降雪是不含盐分的,就不再重复了。而海冰是夹杂一定量盐分的。

结论就是,成因上来说冰川不含盐,海冰含盐。

参考1.《凝固的水库——冰川资源》王宗太

2.中科院地理所科普网页「什么是冰川」


——7.14更新——

我最近就评论区争议比较多的几个点去查了一下文献确认了一下(毕竟物化的相图和高中的地理我学都不是很好,怕被打脸)。因为放假没在学校所以只能挂VPN查电子文献,但是图书馆伺服器老是宕掉找个东西过了两三天才发我邮件,还是不完整的,所以一直拖到现在才回应。

1 关于冰川的定义

冰川的定义确实有雪积形成。不过根据题意,我觉得这里的冰川就算是广义上冰川,问题的本质应该是海水结冰后为什么是「淡水冰」。更多的去纠结于定义,我觉得有些钻牛角尖。

2 关于雪积形成冰川

这个是冰川形成的原因没错,但是并不是冰川保持「淡水冰」的原因。冰只要还和海水有接触就一定会有一个动态平衡过程,如果不解决海水结冰的问题,那么就不能保证冰川是「淡水冰」。

3关于「淡水冰」就是结冰析出盐的过程

题目中举了一个冰箱冰盐水的过程。这说明,满足一定情况下,盐水是可以结成盐水冰的。

结冰析出盐,所以就结的是淡水冰。这个解释没问题。而原回答主要想说明的问题是,什么情况下盐水结的是「淡水冰」,什么情况下盐水结的是「盐水冰」。

防止误会,补充一下,盐水冰严格讲应该是盐和冰。而不是盐水结成冰。

——原回答——

这个问题要量化去讨论其实很复杂,涉及到物理化学中很多的知识点,但是如果只是要定性分析就比较简单。

题干思路是把一杯盐水放到冰箱里结冰,结出来的是冰盐水,于是就有了这样一个想法:如果把地球看成杯盐水,那结出来的不应该也是冰盐水么?

这个思路是没问题的,但是为什么会出现冰川多是淡水的情况?

这就涉及到相平衡的问题。

粗略的把海水看成不饱和盐溶液。在降温的过程中,浓度就会变化,可能会析出晶体,也可能不会形成冰和溶液混合物。情况比较复杂。

所以就需要借助相图来分析。

找不到合适的网图,就去翻课本拍了一张大概意思的相图。虽然溶质有差异,但是不影响理解。

物化——相平衡

我找了一下海水盐浓度的数据,普遍在3.5%左右,这里为了方便取5%。

我们可以发现,在横轴取0.05,纵轴取273,虽然有些勉强,但是不难发现这个状态是溶液状态,是不结冰的。

而当温度低于273K时,就会形成冰和溶液,而此时水结成冰会放热,就让体系又回到平衡点。此时的变化是出现了一些水结成了冰,而盐并没有来得及析出。

未结冰的溶液则新城区了新的溶液,浓度要高于刚才溶液,而此时则需要建立新的相平衡,如此反复,最后会在附近形成稳定的相平衡,但是也不会比最开始的偏离很多,因为海水的浓度几乎不发生变化。从而最后形成稳定的动态平衡。

而之所以没法像盐水放冰箱一样形成冰盐水,就是因为盐水浓度太大,盐水整体溶液太少,开始时就处于a点右端。

也有可能在结冰过程中可能会在图片中a点左端,也就是和海水一样,只形成冰,不形成「冰盐水」。

但是在随著冰的增加,溶液浓度增加,逐渐就开始右移,此时在结冰过程中,晶体也在析出,也就是我们说的形成「冰盐水」。

而这个时候就会出现一个问题,按这个理论,那么冰盐水应该是不均匀的,最后结冰的多数会是盐。

但是为什么我们冰箱冰的出来的盐水就比较均匀?

实际上晶体在析出过程时,由于扩散作用在具体内部进行的很慢,所以较早析出的晶体就会形成「枝晶」,也就是我们有的时候看冰里像树枝一样的东西,枝条中含有较高熔点的组分,也就是我们说的「盐」。这种现象也叫「枝晶偏析」。

如果偏析发生的比较密集,那么盐和冰混合的比较均匀,从我们直观的角度看就是形成了冰盐水。

如果有漏洞欢迎讨论,接受批评。

手机打字,有点累,希望能对你有帮助。


冰川是海水变来的?西藏也有不少冰川呢


因为冰川不是海水结的冰,而是雪花结的冰。


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