存檔資料,1912年:我們對冰山的認知

冰山如何形成;冰山的特性;冰山如何漂移;為保護航運免受冰山威脅而採取的預防措施

編者按:我們發表這篇文章是為了紀念泰坦尼克號於1912年4月15日沉沒100週年

大眾科學
第CVI卷,第17期,1912年4月27日

冰山是冰川的碎片。我們稱之為冰川的巨大冰河,以英寸為單位緩緩向海洋移動,其突出的末端被海浪的作用所折斷。“冰崩”是被賦予這種冰塊從冰川上斷裂下來的過程的專業名稱。這是一個全年都會發生的過程,但在夏季比冬季更頻繁,而且,這個過程在一年中會使數千個巨大的冰塊漂浮起來。


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冰山是北大西洋已知的一種危害。這是一張1912年的地圖,顯示了冰山可能來自哪裡以及泰坦尼克號於1912年4月15日沉沒的位置。圖片來源:大眾科學,1912年4月27日

漂入跨大西洋班輪航線的冰山來自格陵蘭島海岸;因為格陵蘭島的內陸是一個巨大的冰蓋,邊緣是山脈和海岬。峽灣深入內陸冰川,盡頭是巨大的冰川峭壁。然而,有時冰川會以寬闊的面積滑下,靠近海邊。

在紐芬蘭大淺灘附近,冰山數量最多——換句話說,橫跨跨大西洋遠洋輪船航線。根據美國海道測量辦公室收集的資料(本文中的大部分資訊都歸功於該辦公室),在四月、五月和六月,人們曾在南至北緯三十九度、東至格林威治以西經度38度30分的地區見過冰山。事實上,在北大西洋,北緯四十度以北的任何地方,一年中的任何季節都可能遇到漂浮的冰塊。

冰山如何向南漂移。
是拉布拉多洋流將冰山向南輸送。但在冰山到達公海之前,可能會遭遇許多不幸。它可能會在北極盆地擱淺;可能會在拉布拉多海岸擱淺並破碎;可能會完全瓦解。構成拉布拉多海岸的眾多島嶼、海灣、海岬、淺灘和暗礁,仁慈地阻礙了許多冰山的透過,並阻止它們到達北大西洋水域。

冰山最初在格陵蘭島西海岸被釋放時,並不在最強的南向洋流中,它們可能需要幾個月的時間才能找到出路戴維斯海峽,而另一些冰山可能立即漂入洋流,暢通無阻地移動,直到在墨西哥灣暖流中消融。

關於拉布拉多洋流,除了它沿著巴芬島和拉布拉多海岸延伸;其通常的移動速度為每天10至36英里;其寬度和深度不確定;並且偶爾會完全停止之外,人們知之甚少。拉布拉多洋流變幻莫測的原因以及冰山運動的整個主題幾乎無法預測。人們只大致知道,在紐芬蘭大淺灘上,冰山通常向南或東南方向移動。那些漂流到雷斯角以西的冰山通常會從格林淺灘和聖皮埃爾淺灘之間透過。

在格蘭德淺灘上,在輪船航線上閃爍的冰山可能不是今年的“冰崩”。事實上,它可能在多年前就從其母冰川上斷裂下來。海道測量辦公室計算出,如果冰山主要在七月和八月被釋放,它們應該在十二月和一月到達跨大西洋航線。然而,這種情況很少見。顯然,考慮到冰山在初夏時節在淺灘附近最為常見,拉布拉多島不規則的海岸線必定會大大阻礙冰山的流動。在同一天被釋放的兩座冰山中,一座可能比另一座早兩年到達格蘭德淺灘。

北極冰的前沿,攜帶著無休止的冰塊隊伍從北方漂流而下,在四月份到達墨西哥灣暖流的北部平均界限,並在經度50度子午線的東、西兩側沿這條線擴散開來,冰塊瓦解並迅速消失。然而,即使在到達向南移動的極限之後,許多冰山由於其深度的浸沒,也會向西移動,甚至進入墨西哥灣暖流。

在四月、五月和六月期間,各種冰塊容易被發現的區域位於北緯42度45分和格林威治以西經度47度52分之間。在這裡,墨西哥灣暖流和拉布拉多洋流相遇;在這裡,冰的運動有時受到其中一種洋流的影響,有時受到另一種洋流的影響;而在這裡,北緯41度46分和經度50度

14分,“泰坦尼克號”遭遇了厄運。


一張1912年出版的照片顯示,一座巨大的船帆形冰山漂浮在北大西洋。圖片來源:大眾科學,1912年4月27日

冰山的威脅。
航海家最害怕的是冰山的巨大質量。雖然冰山的大小可能各不相同,但一座普通的冰山牆壁頂部的高度為60到100英尺,尖頂或角峰從底部聳立200到250英尺,底部長度可能為300到500碼。只有八分之一或九分之一的整體質量位於水面之上。請記住,質量與高度是不同的量。因此,書籍中有時會發現這樣的說法:冰山在水下的深度可能是水上高度的八到九倍,這是不正確的。冰山在水上的高度有可能與其在水下的深度相等;因為如果我們想象一個大的、堅固的、任何規則形狀的塊狀物,其中心有一個非常小的尖銳的尖頂,那麼水上的高度很容易等於水下的深度。海道測量辦公室記錄了一個冰山案例,該冰山在貝爾島海峽十六英尋深的水中擱淺,有一個約100英尺高的細尖頂。冰山通常平衡得很好,以至於表面稍微融化就會導致重心移動,從而導致冰山翻轉到新的位置。

瓦解發生得非常迅速。在七月和八月的拉布拉多海岸,當冰山密集地聚集在一起時,破裂的聲音常常震耳欲聾。當冰山被凍結時,溫度非常低,因此當暴露在解凍溫度下時,外部的張力與內部的張力不同。換句話說,冰山變得像巨大的魯珀特王子之淚,眾所周知,魯珀特王子之淚是透過將熔融玻璃滴入冷水中形成的。據說,炮火的衝擊有時會擊碎冰山,可見內外張力是多麼不均衡。白天,融化的水會滲入裂縫。晚上,水結冰、膨脹並分裂冰山。分裂作用越大,瓦解速度越快,因為會暴露出新的表面。如果不是這些情況,大型冰山在完全融化之前會保持完整多年。

冰山奇特的形狀。
冰山不僅巨大的質量是危險的來源,而且其古怪的形狀也是如此。那些怪異的尖頂、角峰、圓頂、尖塔和山峰,讓人想起天才為取悅異想天開的仙女公主而塑造的城堡,在水下突出的、看不見的支脈中找到了對應物,這些支脈與任何暗礁一樣危險。美國海道測量辦公室提請注意英國蒸汽船“內斯摩爾號”遭受的事故,該船撞上了一座冰山,船頭被撞壞。當她入塢時,發現一道長長的劃痕從她的前桅橫桁一直延伸到船尾,就在龍骨上方。四根框架被折斷,鋼板幾乎被切穿。由於在第一次碰撞後,船隻和冰山之間有清水,因此很明顯,船隻在舵被轉向後撞上了一個突出的支脈。

警告航海家。
由於往返於歐洲和美國之間的大多數船隻所走的航線都直接穿過格蘭德淺灘冰山最密集的區域,因此瞭解採取了哪些預防措施來警告航海家注意危險變得很有意義。透過無線電報,每位船長都會將他所看到的冰山和浮冰告知其直接半徑範圍內的船隻。他的警告要麼透過無線電直接傳達給陸地,要麼從一艘船中繼到另一艘船,直到最終到達華盛頓特區的美國海道測量辦公室。沉船、漂浮物、冰塊和其他航行障礙物都會被及時報告。根據這些報告,美國海道測量辦公室編制了一份每日備忘錄,傳送到大西洋沿岸、五大湖區、太平洋和墨西哥灣沿岸的十六個分支海道測量辦公室。在這些分支機構中,帆船和輪船的船長可以注意到已報告的障礙物的可能位置。美國海道測量辦公室於去年4月15日在紐約釋出的每日備忘錄,由於“泰坦尼克號”災難,這份備忘錄現在具有悲劇性的意義,內容如下


北大西洋。


美國海岸附近的障礙物。


     3月28日——北緯24度20分,西經80度02分,經過一根斷裂的桅杆,伸出水面約3英尺,顯然附著在沉沒的殘骸上。——“伊芙琳”號(蒸汽船)萊特。


跨海航線上的障礙物。


     4月7日——北緯35度20分,西經59度40分,看到一根覆蓋著海洋生物的下桅。——“亞得里亞海”號(義大利蒸汽船)切瓦斯庫。


冰情報告。


     4月7日——北緯45度10分,西經56度40分,駛入一片寬約3或4英里、南北延伸至視野盡頭的浮冰帶。看到了一些非常厚的冰盤。——“羅莎琳德”號(英國蒸汽船)威廉姆斯。


     4月10日——北緯41度50分,西經50度25分,經過一片數百英尺寬、15英里長的巨大冰原,呈東北偏北方向延伸。——“埃克塞爾西奧”號(德國蒸汽船)。(紐約先驅報)。


     與冰山碰撞——4月14日——北緯41度46分,西經50度14分,英國蒸汽船“泰坦尼克號”與一座冰山相撞,船頭嚴重損壞;損壞程度尚不清楚。


     4月14日——德國蒸汽船“亞美利加號”透過無線電報報告,在北緯41度27分,西經50度08分經過兩座大型冰山。——“泰坦尼克號”(英國蒸汽船)。


     4月14日——北緯42度06分,西經49度43分,遇到大面積浮冰,並看到七座相當大的冰山——“比薩”號(德國蒸汽船)。


J. J. 克納普,


美國海軍上校,海道測量員。

從這份每日備忘錄可以看出,“泰坦尼克號”已被“亞美利加號”告知附近有兩座大型冰山。幾個小時後,她就遭遇了厄運。

日復一日,美國海道測量辦公室不斷向航海家通報格蘭德淺灘附近潛伏的危險。透過紐約分部海道測量辦公室負責人約翰·格雷迪中尉的允許,筆者得以查閱最近透過該辦公室的報告。4月10日上午8點20分,蒸汽船“埃克塞爾西奧號”在北緯41度50分駛過一片只有數百英尺寬,但至少15英里長的浮冰,呈東北偏北方向延伸。“卡曼尼亞號”的船長在11日報告說,在北緯41度54分和西經50度30分發現了大約三十座大型冰山,以及大面積的浮冰。“卡曼尼亞號”船長引述說,“一些大型冰山”長約400英尺,寬約四分之一到半英里。

冰山的跡象。
船長如何知道附近是否有冰?關於這一點,美國海道測量辦公室提供了以下資訊


在甲板上看到冰之前,冰閃通常會指示冰的存在。當人們知道冰閃是由太陽或月亮的光線反射引起的時,就很容易理解這一點。


在晴朗的天氣裡,地平線上冰層上方的天空顏色會更蒼白或更淺,並且很容易與頭頂的天空區分開來,因此應保持警惕,並注意天空顏色的變化。


在晴朗的天氣裡,冰山由於其亮度,可以在很遠的地方被看到,在夜間則由於其光輝而被看到。在霧天,它們可以透過霧中的明顯黑色度被看到(如果可以使用這樣的術語)。


它們也可以透過蒸汽哨或霧號的回聲來探測到。應該記住這一點,因為透過記錄哨聲的鳴響和反射聲音之間的時間,可以將物體在英尺為單位的距離大致計算出來,方法是將時間乘以550。


冰山的存在通常透過其破裂和散落的聲音來告知。冰塊的破裂聲或碎片落入海中的聲音就像海浪拍岸或遠處槍炮的發射聲,通常可以在短距離內聽到。


在清新的微風中,沒有湧浪或波浪運動是迎風面有陸地或冰的跡象。


遠離陸地的海豹群或鳥群的出現表明附近有冰。


當接近冰時,氣溫會下降,尤其是在下風側;但通常只在離冰不遠的地方才會下降。海水溫度的下降有時是附近有冰的跡象,儘管在冷暖流混合的地區,如拉布拉多洋流和墨西哥灣暖流的交匯處,人們已經知道海水的溫度會隨著冰的臨近而升高。如果冰山擱淺,流過冰山的水溫會降低,從而指示冰山的存在。因此,溫度變化可以作為警告,應經常觀察和考慮空氣和海水的溫度。


關於冰的訊號。

可以透過與紐芬蘭、聖皮埃爾和加拿大的海洋訊號站通訊來獲得有關風、溫度、天氣預報和冰情的資訊。這些訊號站位於雷斯角、雷角、貝爾島、沙託灣、阿穆爾角、加朗特里角(聖皮埃爾)和聖保羅島。


馬可尼無線電報公司為加拿大自治領海洋漁業部在大多數訊號站運營無線電報站,配備馬可尼裝置的船隻可以與這些訊號站通訊。

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