Băng biển được tạo ra từ nước ngọt vì trong quá trình đóng băng, muối sẽ bị loại bỏ tự nhiên, kết quả là băng vẫn giữ nguyên sự ngọt ngào, trong khi nước dưới đáy lại càng giàu muối.
Khoảng 2/3 lớp băng vĩnh cửu của Trái đất trôi trên biển dưới dạng một lớp băng mỏng. Băng biển là nước biển đóng băng trên mặt đại dương. Nó xuất hiện trên khắp Bắc Băng Dương và Nam Cực. Mặc dù rộng lớn nhưng băng biển chỉ chiếm khoảng 1/1.000 tổng thể tích băng trên Trái đất.
Trong khi tuyết và băng thông thường hình thành từ lượng mưa, băng biển lại được tạo ra từ sự đóng băng của nước bề mặt biển và không có ảnh hưởng từ lượng mưa.
Điều thú vị về băng biển là mặc dù được làm từ nước biển mặn nhưng nó gần như tinh khiết như nước ngọt.
Do đó, quá trình sản xuất băng biển là một phần quan trọng trong việc điều chỉnh độ mặn của đại dương. Khi có nhiều băng hơn, trong các giai đoạn lạnh của khí hậu toàn cầu, đại dương sẽ trở nên mặn hơn.
Khi có ít băng hơn trong mùa hè ấm, nước ngọt sẽ được thêm vào đại dương, làm giảm độ mặn của nước biển.
Làm thế nào để băng biển hình thành?
Nước biển đóng băng ở nhiệt độ thấp hơn nước ngọt vì muối làm nước mặn đóng băng ở âm 1,8 độ C, trong khi nước ngọt đóng băng ở 0 độ C.
Băng biển có ít muối vì chỉ có nước mặn đóng băng, cho phép nó được sử dụng trực tiếp như nước uống sau khi nấu chảy.
Tại sao băng biển gần như không có muối?
Muối làm xáo trộn quá trình hình thành tinh thể băng vì muối thích kết hợp với nước, nhưng nước thì không.
Để tạo ra băng tinh khiết, muối cần được di chuyển ra khỏi quá trình hình thành tinh thể băng, yêu cầu nhiều 'độ lạnh' hơn.
Điều này có nghĩa là để loại bỏ muối khỏi nước, cần thêm một bước nữa, dẫn đến tiêu tốn nhiều năng lượng hơn.
Khi nhiệt độ đạt điểm đóng băng của nước mặn, băng mảnh đầu tiên được tạo ra, bao gồm các hạt tinh thể nhỏ và gai có đường kính lên tới 3 hoặc 4 mm. Khi nhiệt độ giảm, các tinh thể băng tiếp tục phát triển và thêm vào, tạo thành một lớp sệt trên mặt biển.
Sau khi các tinh thể băng này liên tục phát triển và thêm vào, môi trường lạnh sẽ không còn tiếp xúc trực tiếp với nước mặn và băng biển tiếp tục phát triển bằng cách tích tụ ở đáy. Mỗi năm ở Bắc Cực, khoảng 45 cm băng tan từ mặt, trong khi lượng tương đương được thêm vào ở đáy. Tinh thể băng từ lớp dưới sẽ trôi lên mặt với tốc độ khoảng 45 cm/năm và tan ra khi chạm vào bề mặt.
Băng biển và tuần hoàn đại dương
Độ mặn của nước biển cũng ảnh hưởng đến dòng hải lưu. Khi băng biển phát triển, muối trong đại dương bị đẩy xuống vùng nước dưới băng. Nước dưới băng chứa nhiều muối hơn nước biển xung quanh, khiến nó chìm và lưu thông ra khỏi bề mặt. Băng biển đóng vai trò quan trọng trong việc lưu thông hải lưu toàn cầu.
Tác động của băng biển đến khí hậu toàn cầu
Mặc dù chủ yếu xuất hiện ở các vùng cực, băng biển ảnh hưởng đáng kể đến khí hậu toàn cầu. Bề mặt sáng bóng của băng biển phản chiếu ánh sáng Mặt trời và tỏa ra không gian, làm cho vùng cực mát hơn nhiều so với khu vực xích đạo.
Khi băng biển tan chảy do nhiệt độ tăng, ít bề mặt trắng hơn để phản chiếu ánh sáng Mặt trời. Bề mặt hấp thụ nhiều năng lượng Mặt trời hơn, làm tăng nhiệt độ nước. Điều này kích hoạt chu kỳ tan chảy nhanh hơn. Nhiệt độ nước tăng khiến băng biển hình thành muộn hơn vào mùa đông và tan nhanh hơn vào mùa hè sau.
Ngay cả sự tăng nhẹ về nhiệt độ cũng có thể gây ra sự nóng lên đáng kể theo thời gian, khiến vùng cực trở nên nhạy cảm nhất với biến đổi khí hậu trên hành tinh.
Tham khảo: Nsidc; Scienceabc