刘煜，吴辉碇

（国家海洋环境预报中心，海洋灾害预报技术重点实验室，北京 100081）

第2讲 海冰动力学

刘煜，吴辉碇

（国家海洋环境预报中心，海洋灾害预报技术重点实验室，北京 100081）

简单回顾了海冰动力学的发展，介绍了海冰漂移、形变和堆积等动力学过程，对比分析了不同海冰本构关系在海冰流变学的应用。

海冰；动力学；流变学；本构关系

1 引言

影响海冰发生和发展的物理过程主要分为热力学、动力学两种过程。大气和海洋间的热量交换造成海水冻结和海冰形成。海冰厚度增长和消融的长期趋势主要依赖于大气、海洋和海冰间的能量交换，这些过程是构成海冰热力学模式的基础。在极地和区域海域，海冰漂移和形变主要依赖于动力过程，受其影响，海冰冰脊和水道的形成可以在短时间内明显改变海冰厚度及分布。海冰动力过程主要取决于气-冰-海间动量交换以及冰内应力，上述过程构成了海冰动力学模式的基础。

海冰运动主要受大尺度气-冰-海相互作用影响，是决定海冰分布和形变的主要因素。海冰动力学主要包括海洋、大气动力强迫下海冰的运动变化、动量传输、冰内相互作用以及海冰堆积、脊化、破碎、断裂等相关过程，主要分为以下3个方面：（1）海冰漂移的动量平衡；（2）决定海冰内应力和形变、冰强度关系的流变学；（3）由海冰分布所决定的海冰强度。海冰运动受到以下5种力作用：风应力、科氏力、冰内应力、海流应力和海面高度梯度力。……