藍冰是當冰川上的的降雪被壓縮而成為冰川的一部分時產生的現象。在壓縮的過程中,雪中的氣泡被擠出,形成大塊的冰晶,這一過程使得冰看起來呈現藍色。

冰島冰河湖

通常情況下小塊的冰看起來帶有些許白色,是由於其內部的氣泡以及少量的水本身即基本呈現無色。而在冰川中,積雪的壓力使氣泡被逐漸擠出,密度增加,形成了冰。由於水對其他顏色光的吸收能力強於對藍色光的吸收能力,因此冰會呈現出藍色。此效應在少量的水或小塊的冰中較為微弱,但在大塊的冰中尤其明顯。[1]

關於藍冰顏色的成因,有些說法會將其錯誤地歸於瑞利散射。藍冰的藍色和和大量液態水呈現藍色的原因相同,是水分子中氫氧鍵伸縮振動英語Rotational-vibrational spectroscopy泛頻帶英語Overtone band會吸收可見光譜中紅色端的部分所致[1]。在湖泊海洋中,光線入射到水面上時,少量的光反射回空氣,大部分光進入水中,與水分子發生作用。此時,水分子會吸收入射光中的紅、橙、黃等顏色的光,躍遷至較高的振動能級,而未被吸收的光主要是藍、紫色波長的光。這是大面積水域呈現藍色的主要原因。

自然界中藍冰的一個例子是2011年1月於新西蘭塔斯曼冰川英語Tasman Glacier觀測到的藍冰。[2]

南極機場跑道

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南極的藍冰場

在南極的一些區域,新的降雪會很快通過升華或其他方式消失。在這些地方,藍冰會暴露在外,故得名「藍冰區英語blue-ice area[3]。由於藍冰區具有堅硬的地表,適合使用輪式起落架航空器起降,故一些機場建於藍冰區中,例如威爾金斯跑道等。

參考資料

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  1. ^ 1.0 1.1 Braun, Charles L.; Smirnov, Sergei N. Why Is Water Blue?. J. Chem. Edu.英語Journal of Chemical Education, 1993, 70(8), 612. 達特茅斯學院. August 1993 [2013-12-22]. (原始內容存檔於2012-04-03). 
  2. ^ Harvey, Eveline. NZ blue ice sighting an unexpected treat for tourists. 新西蘭先驅報. 14 January 2011 [21 September 2011]. (原始內容存檔於2016-03-18). 
  3. ^ Laybourn-Parry, Johanna; Wadham, Jemma. Antarctic Lakes. OUP Oxford. 2014-08-14 [2020-05-14]. ISBN 9780191649325. (原始內容存檔於2020-10-06) (英語). 

外部連結

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