摘要：北極多年海冰的渡夏與冰脊形成的初始階段均屬于海冰升溫的熱力學(xué)過程。在鹵水作用下,海冰在升溫過程中需要融化內(nèi)部的固態(tài)冰以達(dá)到溫鹽平衡。為研究海冰升溫過程中鹽度對宏觀熱力學(xué)性質(zhì)的影響,本文設(shè)計了冰塊試樣在水中的一維浸沒試驗。將具有相同初始溫度(-32℃)、不同鹽度(0ppt,2.65ppt,12ppt)的冰試樣浸至0.2℃的淡水環(huán)境中,并測試試樣內(nèi)部溫度場與厚度變化。試驗結(jié)果表明,高鹽度海冰的最終冰厚增加量超過31%,而淡水冰則僅為15%。海冰內(nèi)部鹵水的活躍改變了海冰的宏觀比熱并大幅度提高了其潛在的內(nèi)能變化量。同時,將內(nèi)能變化的實測結(jié)果與Schwerdfeger模型理論計算結(jié)果進(jìn)行了對比。分析得出,真實環(huán)境中在海冰鹵水遷移引起的鹽度不均勻分布與鹵水外排使得Schwerdfeger模型無法準(zhǔn)確描述海冰升溫過程中熱力學(xué)性質(zhì)。此外,通過對新生冰進(jìn)行冰晶測試中所觀測的柱狀結(jié)構(gòu)及晶粒尺寸特征也進(jìn)一步驗證了試驗結(jié)果的可靠性。