海水結冰時為什麼冰層不會一直向下延伸？

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很高的含鹽度降低了海水結冰的冰點，而當溫度足夠低時海水依舊會結冰。
海水結冰是從海面開始的嗎？
海水結冰與淡水結冰有什麼區別？
為什麼海水結冰時冰層不會一直向下延伸？

哇，第一次被邀請！硬著頭皮上啊！

海水結冰是從海面開始噠。深層海水溫度常年穩定在0-3攝氏度，雖然較低但遠未到冰點。相反，貼近空氣的海水表層在冬天隨著氣溫降低也降溫，超過零下1.9度就結冰啦。

冰層確實可以起到阻擋冷空氣的作用，但是冰層並不能完全隔熱，只是冰層的熱傳導率慢得多。冰層之下溫度高，冰層之上（空氣）溫度很低，熱量持續從冰下通過冰層向空氣傳輸。只要空氣溫度還是很低，這個過程就持續進行，所以冰下海水溫度繼續降低，從而繼續在冰下凝結，海冰變厚。

海水結冰和淡水結冰有什麼區別？海冰是咸噠，雖然海水結冰的時候鹽分會從海冰中析出，但是並不是一結冰就完全析出。所以多年的海冰鹽度較低，一年的海冰比較咸。這個算區別嗎？

由於鹽析作用，海冰下層的海水鹽度變高，密度變大，因而下沉，這是全球海洋深層溫鹽環流的成因。同時由於這種高鹽度的水團形成於非常低溫的表層，在極端高鹽低溫的情況下，可以在下沉過程中使周圍海水結冰，就像海冰直擊海底，導致海底生物死亡。
"Brinicle" forms beneath the sea and kills everything in its path

我怎麼感覺這問題有點像我大學時的氣候學作業啊？？？

1純水的冰點是0°C，最大密度溫度大約是4°C.

2隨著鹽度的增加，最大密度溫度和冰點溫度都會降低。

3但是最大密度溫度比冰點溫度下降的快，在鹽度等於24.695時，最大密度溫度會等於冰點溫度(大約-1.33°C).

4鹽度再高的時候最大密度溫度就會低於冰點溫度。

結論：

1° 海水鹽度小於24.695(實用鹽標)時，結冰情況是和淡水一樣的。頂層先有薄冰層，不斷向下增厚。隨著冰層的增厚會阻礙下層水熱量的進一步散失。

2° 海水鹽度大於24.695時，結冰情況就和淡水不同了。世界上大多數地方得海水鹽度都是大於24.695的。
在這種情況下，隨著上層海水散失熱量(還沒到冰點溫度前)，密度會增加，增強對流，由於對流造成的垂直混合作用，會使海洋上層垂直混合層的溫度趨於一致。在垂直混合層整個的溫度都降到冰點溫度時，整個混合層會很快形成較厚的冰層，阻礙下層海水進一步散失熱量結冰。

註：冬季垂直混合層厚度還是很深的...幾百到幾千米。有時結冰會從海面直到海底幾乎同時結冰

除了上面講的冰層隔熱之外，晶體中有雜質會降低晶體凝固點。海水含有氯化鈉等雜質，凝固點降低，可能要零下幾度才會結冰。

冰層起到阻擋冷空氣的作用。冰面上與冰面下的溫度是不一樣的冰面下的溫度高於冰層而且水的密度比冰大應該是這個道理吧