Lead (băng biển)

Một lead ( /ˈliːd/) là một khu vực đứt gãy lớn khi có một sự mở rộng của băng biển, xác định một khu vực tuyến tính của nước mở có thể tạo thành một khối băng cho mục đích chuyển hướng. Các lead khác nhau về chiều rộng từ mét đến hàng trăm mét. Như trường hợp của polynyas (một thuộc tính của băng biển khác liên quan đến nước mở), lead cho phép sự tương tác trực tiếp giữa khí quyển và đại dương, và rất quan trọng đối với hệ sinh thái băng biển Bắc Cực. Ngoài ra, gần đây người ta đã phát hiện ra rằng các khối băng đóng góp đáng kể vào lượng thủy ngân lắng đọng trên bề mặt và rò rỉ ra đại dương. Nếu không khí đủ lạnh (thường là vào mùa đông), nước trong lead sẽ nhanh chóng đông lại, như vậy trong nhiều trường hợp, lead bị che phủ một phần hoặc toàn bộ bởi một lớp băng mỏng mới.

Sự khác biệt giữa lead và polynyas

Không giống như polynyas, có xu hướng xảy ra, và vẫn còn, tại một vị trí nhất định, lead là những địa điểm ít gặp có thể hình thành ở bất cứ đâu trong một đại dương phủ đầy băng. Ngoài ra, trong khi nguồn gốc của polynyas được liên kết với sự lưu thông dòng không khí ấm từ bờ biển hoặc nước nóng lên, thì động lực đằng sau sự hình thành lead là sức căng, do gió hoặc do dòng chảy gây ra trong mặt phẳng của băng. Do đó, sự hình thành lead được gắn với các kiểu khí tượng quy mô, thường kéo dài một vài ngày. Ngoài ra, do nước mở trong lead có xu hướng nhanh chóng làm mát lại, nên sự đóng góp của lead vào trao đổi nhiệt và sản lượng hơi nước vào khí quyển ít hơn đáng kể so với polynyas, nơi ngăn chặn nước mở.

Sự hình thành

Băng biển thường được phân loại theo việc nó có được sát nhập (hoặc đóng băng) vào bờ hay không. Nếu sáp nhật, nó được gọi là đất băng nhanh. Mặt khác, nó được gọi là băng trôi và tự do di chuyển theo dòng nước và gió. Đây là lý do tại sao lead thường thuộc những vùng băng trôi. Chúng được xem như một cơ chế giảm sức căng, để đáp ứng với dòng chảy phân kỳ hoặc tác động của gió. Lead là các vết nứt hoặc vết nứt bắt đầu bên trong một lớp băng biển liên tục khác, và mở ra dần dần sau đó. Chúng là các tính năng tuyến tính, mặc dù nhìn chung không thẳng, vì chúng có thể bao gồm bất kỳ đường nứt ngẫu nhiên nào ở một vị trí nào đó nhưng có xu hướng chung của vết nứt ban đầu. Vết nứt này có thể cắt ngay trên cả băng mỏng và dày. Bởi vì các lead có liên quan đến sự phá vỡ ban đầu của lớp băng, chúng mở đường cho các quá trình động khác nhau có thể diễn ra sau đó, liên quan đến sự tương tác giữa các băng biển, chẳng hạn như sự hình thành các đường áp suất. Tùy thuộc vào trạng thái căng trong vùng trôi dạt, lead cũng có thể đóng. Khi hai bên hội tụ về phía nhau, điều này có thể dẫn đến việc finger rafting ra khỏi tảng băng mới bên trong lead.

Hình thành băng trong lead

Khi một vết nứt xảy ra trên lớp băng và bắt đầu mở rộng để tạo thành lead, nước mở bên trong lead sẽ tiếp xúc với nhiệt độ không khí lạnh và sẽ đóng băng. Bởi vì gió tải bên trong một lead thường rất ngắn, tác động của sóng giảm đáng kể. Do đó sự hình thành và phát triển băng diễn ra trong môi trường năng lượng thấp. Sau một giai đoạn hình thành băng frazil, đôi khi xuất phát từ việc gom góp tinh thể tuyết, kết quả là lớp băng mỏng được theo sau bởi sự phát triển của băng đông đặc. Ở những vùng có gió, như ở Nam Đại Dương, sự tích tụ băng frazil có thể xảy ra dọc theo hướng gió của các lead. Nếu lớp băng ở phía đó mỏng, frazil có thể bị đẩy xuống dưới lớp băng đó (dẫn đến mô hình xen kẽ phức tạp). Dẫn đến ảnh hưởng đến lưu thông nước toàn cầu. Khi băng bắt đầu hình thành bên trong một lead, nó kết hợp một phần muối trong nước biển  nhưng loại bỏ phần lớn nó. Nước muối này sau đó chìm xuống, tạo ra các quá trình đối lưu trong cột nước bên dưới.