В этой статье разберемся:
что такое полынья простыми словами;
почему вода не замерзает даже при сильном морозе;
чем полынья отличается от обычной трещины во льду;
зачем такие участки нужны тюленям, китам, пингвинам и другим животным;
почему за полыньями следят климатологи и океанологи.
Что такое полынья
Полынья – это пространство открытой воды внутри области, покрытой морским льдом. Она может находиться у берега или непосредственно среди ледяного покрова. Размеры тоже бывают совершенно разными: от относительно небольшого участка воды до огромной территории площадью в десятки тысяч квадратных километров. NASA, например, наблюдало в 2006 году полынью в море Бофорта к северу от Аляски, которая разрослась примерно до 100 тысяч квадратных километров.
Важно не путать полынью с любой дырой или трещиной во льду. Разобраться, полынья на льду что это, поможет понимание ее особенностей: узкие разрывы, возникающие при движении льда, специалисты называют разводьями. Они обычно довольно быстро снова затягиваются льдом. Полыньи крупнее, имеют более устойчивую форму и могут оставаться открытыми значительно дольше.
Встречаются они прежде всего в полярных морях – в Арктике и вокруг Антарктиды. Некоторые появляются примерно в одном месте из года в год, потому что их образование связано с устойчивыми особенностями ветров, течений, береговой линии и даже рельефа морского дна.
Как и почему образуются полыньи
На первый взгляд логика должна быть простой: если вокруг мороз, вода обязана замерзнуть. На практике ледяной покров постоянно движется, а океан под ним тоже вовсе не неподвижная масса воды. Ученые выделяют два основных механизма образования полыней.
Ветер отгоняет лед
Прибрежные полыньи часто появляются из-за сильного устойчивого ветра, который дует от суши и отгоняет уже образовавшийся лед в море. В результате возле берега освобождается вода. Она начинает замерзать, но ветер снова уносит молодой лед – и процесс повторяется. Такие полыньи называют полыньями скрытой теплоты.
Получается своеобразная фабрика морского льда: вода замерзает, лед уносит, на его месте образуется новый. При замерзании морская вода отдает значительную часть соли окружающей воде. Она становится более соленой, плотной и опускается глубже. Поэтому образование полыней способно влиять не только на поверхность моря, но и на движение водных масс. В Антарктике прибрежные полыньи участвуют в формировании глубинных и придонных вод Мирового океана.
Снизу приходит теплая вода
Второй вариант устроен иначе: лед не столько уносит, сколько не дает ему нормально сформироваться тепло из океана. Более теплая вода поднимается из глубины и поддерживает поверхность свободной ото льда или растапливает уже существующий покров. Такие образования называют полыньями явного тепла.
Хороший пример – полынья Мод-Райз в море Уэдделла возле Антарктиды. Под ней находится подводная возвышенность, влияющая на циркуляцию океана и способствующая подъему теплой воды. В 2017 году эта полынья увеличилась примерно с 9,5 тысячи до 80 тысяч квадратных километров.
На практике и вовсе все может быть еще сложнее: ветер, течения, температура воды, соленость и рельеф дна способны действовать одновременно. Поэтому две внешне похожие полыньи вовсе не обязательно образовались одинаковым способом.
Роль полыней в водных экосистемах и влияние на людей
Посреди огромного пространства морского льда полынья становится удобным выходом к поверхности. Именно поэтому возле нее концентрируются животные, которым необходимо регулярно дышать атмосферным воздухом. Полынья Северной воды между Гренландией и Канадой, например, служит важным местом обитания нарвалов, моржей, тюленей, белых медведей, рыб и множества птиц.
Но главное происходит буквально с самого начала пищевой цепочки. В полыньях к поверхности поступают богатые питательными веществами воды, а отсутствие сплошного льда дает больше света. Это создает хорошие условия для фитопланктона. Им питается криль и другие мелкие организмы, ими, в свою очередь – рыбы, птицы, тюлени и киты. В Восточной Антарктиде более 90% колоний пингвинов Адели располагаются рядом с прибрежными полыньями.
Полыньи важны и для климата. Через открытую воду океан гораздо интенсивнее обменивается с атмосферой теплом и влагой, чем через слой морского льда. NASA обнаружило, например, что над полыньей Северной воды образуется больше низких облаков, а они, в свою очередь, способны удерживать тепло и замедлять повторное замерзание воды.
Для людей все значительно прозаичнее с практической точки зрения, и опаснее. Полынья – один из серьезных рисков при передвижении по морскому льду: участок открытой воды или молодого тонкого льда может появиться там, где ледовый покров кажется непрерывным. Кроме того, расположение полыней важно для судоходства и полярных экспедиций, поэтому крупные полыньи регулярно наблюдают со спутников.
Интересные факты о полыньях
Некоторые полыньи возвращаются каждый год
Полынья – не обязательно случайная прореха во льду. Например, полынья Северной воды в заливе Баффина регулярно открывается между Канадой и Гренландией. Ее размеры меняются от года к году, а зимой она может несколько раз открываться и закрываться.
Полынья может быть размером с целый регион
Особенно впечатляют океанические полыньи Антарктики. Полынья Мод-Райз в 2017 году достигала примерно 80 тысяч квадратных километров. А наблюдавшаяся NASA полынья в море Бофорта в 2006 году выросла примерно до 100 тысяч квадратных километров.
Мороз не обязательно закрывает полынью
Даже при очень низкой температуре воздуха вода может оставаться открытой, если ветер постоянно убирает молодой лед или снизу поступает достаточно тепла. Поэтому сама по себе температура воздуха еще не объясняет и уж точно не гарантирует, будет ли конкретный участок моря покрыт льдом.
Полыньи могут менять погоду вокруг себя
Открытый океан отдает в холодную атмосферу тепло и влагу, поэтому над полыньей условия отличаются от тех, что наблюдаются над окружающим льдом. Исследования показали, что количество низкой облачности над открытой водой может быть на 10-33% выше, чем над соседним морским льдом.
Их хорошо видно из космоса
Для спутника крупная полынья на льду выглядит как темное пятно на фоне светлого ледяного покрова. Именно спутниковые наблюдения позволяют ученым следить за тем, где она появилась, насколько быстро увеличивается и когда снова покрывается льдом.
Вопросы и ответы
Полынья – это простыми словами что такое?
Полынья – это участок открытой воды среди льда. В полярных морях она может сохраняться открытой длительное время благодаря ветру, движению льда или поступлению тепла из океана.
Чем полынья отличается от проруби?
Прорубь делают искусственно – человек специально вырубает или выпиливает отверстие во льду. Полынья возникает естественным образом и может быть несравнимо больше.
Чем полынья отличается от разводья?
Разводье обычно представляет собой сравнительно узкий разрыв, появившийся из-за движения морского льда. Полынья, как правило, крупнее и устойчивее и дольше остается свободной ото льда.
Может ли полынья замерзнуть?
Да. Если исчезнут условия, которые поддерживали открытую воду, поверхность начнет покрываться новым льдом. Некоторые полыньи в течение зимы неоднократно открываются и снова замерзают.
Полыньи бывают только в море?
В научной литературе термин прежде всего используется применительно к участкам открытой воды среди морского льда, особенно в Арктике и Антарктике. В обычной речи полыньей могут называть незамерзший или вскрывшийся участок воды и на реке или озере.