冰山可以是綠色、黑色、條紋狀甚至彩虹色 [幻燈片]

海水、藻類和缺乏裂縫可以產生白色以外的顏色 

大多數冰山看起來是白色而不是自然的藍色,是因為緻密的積雪緊緊地堆積在它們上面。雪花均勻地反射所有波長的光,從而產生閃閃發光的白色。

Lurens Pixabay

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標誌性的冰山是一座高聳的白色雪覆蓋的冰塊,在寒冷的海洋中很常見。但是,如果您去南極洲旅行,您會發現冰山有無數種色調和多色圖案,甚至像條紋糖果。冰山可以是綠色、藍色、黃色或黑色。冰可以像藍寶石一樣閃耀,也可以像冰凍的泥坑一樣渾濁。

冰山的顏色取決於它如何與光相互作用。基本物理學會預測冰山應該是藍色的。這是因為“純冰”——不含汙染物的冷凍水——比短波(靛藍色和藍色)更有效地吸收可見光的長波(黃色和紅色)。華盛頓大學研究太陽光與冰山相互作用的研究員斯蒂芬·沃倫說,一塊厚厚的純冰會濾掉紅光。藍光會反射回我們的眼睛,使冰看起來是藍色的。

那麼,為什麼標誌性的冰山是白色的呢?因為它通常覆蓋著密實的積雪。雪花均勻地反射所有波長的光,因此覆蓋著積雪的冰塊看起來是漂白的。剝去雪白的毯子,冰山就會露出它的真實顏色。“如果你走到覆蓋著積雪的冰川上,向下看一條冰縫,它會看起來是藍色的,”沃倫說。


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冰山是冰川前緣與海洋交匯時崩裂下來的巨大冰塊。冰川冰是積雪壓實成冰晶並融合成巨大冰塊而形成的,變成藍色。

其他顏色的冰山以不同的方式形成——由冰凍的海水形成。德國阿爾弗雷德·韋格納極地和海洋研究所研究南極冰架的地球物理學家丹妮拉·詹森說,凍結的海水可以作為“海洋冰”積聚在從冰川延伸到海洋上方的冰架下。發生這種情況時,懸浮在水中的顆粒會融入冰中。這些顆粒會改變冰與光的相互作用,從而改變其顏色。來自海洋生物的死亡、破碎的細胞或富含鐵的岩石塵埃都會使海洋冰變成綠色和黃色。沃倫說,大量的死亡有機物會反射黃光,但少量死亡有機物會使冰山像翡翠一樣閃閃發光。

半透明、閃閃發光的藍色冰山由不含顆粒的海水形成。海洋冰比冰川冰含有少得多的空氣,使其具有寶石般的透明度;充滿氣泡的冰川冰通常顯得渾濁。閃亮的黑色冰山由無缺陷的海洋冰製成。“沒有什麼可以散射光線,”沃倫說。加入散射光線的裂縫,冰就會重新呈現藍色。

裂縫也是形成條紋冰山的因素。冰架底部的裂縫可能會被海水淹沒,然後凍結。如果一系列裂縫同時張開,冰山就會佈滿單色條紋。如果裂縫隨著時間的推移而張開,並被不同種類的海水淹沒,冰山的條紋可以是彩色的。當冰川自身的融水在裂縫中凍結時,冰川頂部也會形成藍色條紋。

黃色、綠色和多色冰山需要冰川冰架和非常寒冷的條件——寒冷到足以凍結海水——因此它們只出現在南極洲。北極的冰山是白色的,或者如果它們的雪衣融化了,則是藍色的。海洋變暖可能會減少有色冰山的數量,而有色冰山已經很少見。但英國南安普頓大學研究南極冰架融化的研究員勞拉·赫賴茲·博雷格羅說,在海洋溫度較高的情況下,海洋冰仍有可能繼續形成。如果冰架保持完整,水仍然有可能凍結在其底部,因為冰架巨大的向下壓力可以改變其正下方水的冰點。如果該表面後來在翻滾時暴露在較溫暖的海洋中以便可以看到,它可能會迅速融化。

最終,隨著地球變暖,彩色冰山會消失嗎?博雷格羅說,這是一個很好的問題,但沒有明確的答案。

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