冰山可以是绿色、黑色、条纹状甚至彩虹色 [幻灯片]

海水、藻类和缺乏裂缝可以产生白色以外的颜色 

大多数冰山看起来是白色而不是自然的蓝色,是因为致密的积雪紧紧地堆积在它们上面。雪花均匀地反射所有波长的光,从而产生闪闪发光的白色。

Lurens Pixabay

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标志性的冰山是一座高耸的白色雪覆盖的冰块,在寒冷的海洋中很常见。但是,如果您去南极洲旅行,您会发现冰山有无数种色调和多色图案,甚至像条纹糖果。冰山可以是绿色、蓝色、黄色或黑色。冰可以像蓝宝石一样闪耀,也可以像冰冻的泥坑一样浑浊。

冰山的颜色取决于它如何与光相互作用。基本物理学会预测冰山应该是蓝色的。这是因为“纯冰”——不含污染物的冷冻水——比短波(靛蓝色和蓝色)更有效地吸收可见光的长波(黄色和红色)。华盛顿大学研究太阳光与冰山相互作用的研究员斯蒂芬·沃伦说,一块厚厚的纯冰会滤掉红光。蓝光会反射回我们的眼睛,使冰看起来是蓝色的。

那么,为什么标志性的冰山是白色的呢?因为它通常覆盖着密实的积雪。雪花均匀地反射所有波长的光,因此覆盖着积雪的冰块看起来是漂白的。剥去雪白的毯子,冰山就会露出它的真实颜色。“如果你走到覆盖着积雪的冰川上,向下看一条冰缝,它会看起来是蓝色的,”沃伦说。


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冰山是冰川前缘与海洋交汇时崩裂下来的巨大冰块。冰川冰是积雪压实成冰晶并融合成巨大冰块而形成的,变成蓝色。

其他颜色的冰山以不同的方式形成——由冰冻的海水形成。德国阿尔弗雷德·韦格纳极地和海洋研究所研究南极冰架的地球物理学家丹妮拉·詹森说,冻结的海水可以作为“海洋冰”积聚在从冰川延伸到海洋上方的冰架下。发生这种情况时,悬浮在水中的颗粒会融入冰中。这些颗粒会改变冰与光的相互作用,从而改变其颜色。来自海洋生物的死亡、破碎的细胞或富含铁的岩石尘埃都会使海洋冰变成绿色和黄色。沃伦说,大量的死亡有机物会反射黄光,但少量死亡有机物会使冰山像翡翠一样闪闪发光。

半透明、闪闪发光的蓝色冰山由不含颗粒的海水形成。海洋冰比冰川冰含有少得多的空气,使其具有宝石般的透明度;充满气泡的冰川冰通常显得浑浊。闪亮的黑色冰山由无缺陷的海洋冰制成。“没有什么可以散射光线,”沃伦说。加入散射光线的裂缝,冰就会重新呈现蓝色。

裂缝也是形成条纹冰山的因素。冰架底部的裂缝可能会被海水淹没,然后冻结。如果一系列裂缝同时张开,冰山就会布满单色条纹。如果裂缝随着时间的推移而张开,并被不同种类的海水淹没,冰山的条纹可以是彩色的。当冰川自身的融水在裂缝中冻结时,冰川顶部也会形成蓝色条纹。

黄色、绿色和多色冰山需要冰川冰架和非常寒冷的条件——寒冷到足以冻结海水——因此它们只出现在南极洲。北极的冰山是白色的,或者如果它们的雪衣融化了,则是蓝色的。海洋变暖可能会减少有色冰山的数量,而有色冰山已经很少见。但英国南安普顿大学研究南极冰架融化的研究员劳拉·赫赖兹·博雷格罗说,在海洋温度较高的情况下,海洋冰仍有可能继续形成。如果冰架保持完整,水仍然有可能冻结在其底部,因为冰架巨大的向下压力可以改变其正下方水的冰点。如果该表面后来在翻滚时暴露在较温暖的海洋中以便可以看到,它可能会迅速融化。

最终,随着地球变暖,彩色冰山会消失吗?博雷格罗说,这是一个很好的问题,但没有明确的答案。

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