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No. 1
  出現在海上的冰。包括來自大陸的淡水冰(冰川和河冰)和由海水直接凍結而成的鹹水冰。一般多指後者。冰與海岸或海底凍結在一起的稱為固定冰”;能隨風、海流漂移的稱為浮冰”。冰在凍結和融化過程中,會引起海況的變化;流冰會影響船艦航行和桅海上建築物。
No. 2
  出現在海上的冰。包括來自大陸的淡水冰(冰川和河冰)和由海水直接凍結而成的鹹水冰。一般多指後者。海冰與海岸或海底凍結在一起的稱為“固定冰”;能隨風、海流漂移的稱為“浮冰”。海冰在凍結和融化過程中,會引起海況的變化;流冰會影響船艦航行和危害海上建築物。
No. 3
  海冰 sea ice
什麽是海冰
  海冰指直接由海水凍結而成的鹹水冰,亦包括進入海洋中的大陸冰川(冰山和冰島)、河冰及湖冰。鹹水冰是固體冰和鹵水(包括一些????類結晶體)等組成的混合物,其????度比海水低2~10‰,物理性質(如密度、比熱、溶解熱,蒸發潛熱、熱傳導性及膨脹性)不同於淡水冰。海冰的抗壓強度主要取决於海冰的????度、溫度和冰齡。通常新冰比老冰的抗壓強度大,低????度的海冰比高????度的海冰抗壓強度大,所以海冰不如淡水冰密度堅硬,在一般情況下海冰堅固程度約為淡水冰的75%,人在5釐米厚的河冰上面可以安全行走,而在海冰上面安全行走則要有7釐米厚的冰。當然,冰的溫度愈低,抗壓強度也愈大。1969年渤海特大冰封時期,為解救船衹,空軍曾在60釐米厚的堆積冰層上投放30公斤炸藥包,結果還沒有炸破冰層。
  海洋中凍結而成的鹹水冰。廣義的海冰還包括在海洋中的河冰、冰山等。最初形成的海冰是針狀的或薄片狀的,隨後聚集和凝結,並在風力、海流、海浪和潮汐的作用下,互相堆疊而成重疊冰和堆積冰。一般情況下都浮於海面,形狀規則的海冰露出水面的高度為總厚度的1/7~1/10,尖頂冰露出的高度達總厚度的1/4~1/3。反射率為0.50~0.70,抗壓強度約為淡水冰的3/4。海冰可分為兩類:①固定冰。多分佈在大陸沿岸或島嶼附近,與海岸、島嶼,甚至與海底凍結在一起。②浮冰或冰山。隨風、浪、流而漂移。
  也指出現在海上的冰。包括來自大陸的淡水冰(冰川和河冰)和由海水直接凍結而成的鹹水冰。一般多指後者。海冰與海岸或海底凍結在一起的稱為“固定冰”;能隨風、海流漂移的稱為“浮冰”。海冰在凍結和融化過程中,會引起海況的變化;流冰會影響船艦航行和危害海上建築物。
海冰的分類和分佈
  海冰其按形成和發展階段分為:初生冰、尼羅冰、餅冰、初期冰、一年冰和多年冰。按運動狀態分為固定冰和浮(流)冰。前者與海岸、島嶼或海底凍結在一起,多分佈於沿岸或島嶼附近,其寬度可從海岸嚮外延伸數米至數百公裏;後者自由漂浮於海面,隨風、浪、海流而漂泊。海水具有顯著的季節和年際變化。北半球冰界以3~4月最大(面積約1100萬公裏2),8~9月最小(約700~800萬公裏2),流冰群主要繞洋盆邊緣流動,多為3~4米厚的多年冰。南半球冰區以9月最大(面積1880萬公裏2),3月最小(面積約260萬公裏2),多為2~3米厚的“一鼕冰”。海冰對海洋水文要素的垂直分佈、海水運動、海洋熱狀況及大洋底層水的形成有重要影響;對航運、建港也構成一定威脅。中國渤海和黃海北部,每年鼕季皆有不同程度的結冰現象,且冰緣綫與岸綫平行;常年冰期約3~4個月,盛冰期固定冰寬0.2~2公裏;冰厚:北部多為20~40釐米,南部10~30釐米,對航行及海洋資源開發影響不大。
  海冰是極地和高緯度海域所特有的海洋災害。在北半球,海冰所在的範圍具有顯著的季節變化,以3~4月份最大,此後便開始縮小,到8~9月份最小。
  北冰洋幾乎終年被冰覆蓋,鼕季(2月)約覆蓋洋面的84%。夏季(9月)覆蓋率也有54%。因北冰洋四周被大陸包圍着,流冰受到陸地的阻擋,容易疊加擁擠在一起,形成冰丘和冰脊。在北極海域裏,冰丘約占40%。
  北冰洋的白令海、鄂霍次剋海和日本海,鼕季都有海冰生成;大西洋與北冰洋暢通,海冰更盛。在格陵蘭南部,以及戴維斯海峽和紐芬蘭的東南部都有海冰的蹤跡,其中格陵蘭和紐芬蘭附近是北半球冰山最活躍的海區。
  南極洲是世界上最大的天然冰庫,全球冰雪總量的90%以上儲藏在這裏。南大洋上的海冰,不同於格陵蘭冰原上的冰,也不同於南極大陸的冰蓋,衹有環繞南極的邊緣海區和威得爾海,纔存在着南大洋多年性海冰。在鼕半年(4~11月),一二米厚的大塊浮冰不規則地嚮北擴展,把南緯40°以南的南大洋覆蓋了1/3。南極洲附近的冰山,是南極大陸周圍的冰川斷裂入海而成的。出現在南半球水域裏的冰山,要比北半球出現的冰山大得多,長寬往往有幾百公裏,高幾百米,猶如一座冰島。
海冰的形成
  海水結冰需要三個條件:①氣溫比水溫低,水中的熱量大量散失;②相對於水開始結冰時的溫度(冰點),已有少量的過冷卻現象;③水中有懸浮微粒、雪花等雜質凝結核。淡水在4℃左右密度最大,水溫降到0℃以下即可結冰。海水中含有較多的????分,由於????度比較高,結冰時所需的溫度比淡水低,密度最大時的水溫也低於4℃。隨着????度的增加,海水的冰點和密度最大時的溫度也逐漸降低。
  海冰初生時,呈針狀或薄片狀冰晶;繼而形成糊狀或海綿狀;進一步凍結後,成為漂浮於海面的冰皮或冰餅,也叫蓮葉冰;海面布滿這種冰後,便嚮厚度方向延伸,形成覆蓋海面的灰冰和白冰。
  海冰是淡水冰晶、“鹵水”和含有????分的氣泡混合體。按發展階段,可分為初生冰、尼羅冰、餅冰、初期冰、一年冰和老年冰6大類;按運動狀態可分為固定冰和流冰兩大類。固定冰與海岸、海底或島嶼凍結在一起,能隨海面升降,從海面嚮外可延伸數米或數百千米。流冰漂浮在海面,隨着海面風嚮和海流嚮各處移動。
  長江(大約北緯30度)以北的湖泊,鼕天都有冰凍現象。但是,在北緯60度以南的大洋面上,幾乎難於見到就地生成的海冰。海水結冰要比陸地上淡水結冰睏難的多。首先,海水含????度很高,降低了海水的冰點。淡水結冰是在0度,含10‰????度的水冰點為-0.5℃,而含35‰????度的水冰點是-1.9℃。地球上各大洋海水平均????度為34.48‰,因此,海水的冰點在-1.9℃左右。海水平均????度是34.48‰,遠遠超過24.7‰,所以海水達到冰點時,尚未達到海水的最大密度因而海水的對流混合作用並不停止,大大妨礙了海水的結冰。此外,海洋受洋流、波浪、風暴和潮汐影響很大,這些因素一方面加強了海水混合作用,一方面也使冰晶難以形成。
海冰的淡化
  冰是單礦岩,不能和????物共處。水在結晶過程中,會自動排除雜質,以保持其純活。因此,海水凍結時産生的冰晶,是淡水冰。但是,結冰過程往往較快,會使一些????分以“????泡”的方式保存在冰晶之間,冰晶外璧也會粘附上一些????分,所以海冰實際上不是淡水冰,還是有鹹味的。海冰比海水的????度顯然小得多,大致在0.5‰到l5‰之間,一般為3-7‰左右。
  冰晶間的????泡不是靜止不動的,它的濃度高而比重大,因重力而沿冰晶間隙下墜。因海冰頂部要比底部淡。另外,冰中如果存在溫度梯度,會使????泡嚮高溫方向移動。有人作了一次實驗,把含????泡的海冰由上部加熱,泡竟違反重力規則而嚮上遷移。這是由於海水結冰時,溫低於水溫,因而????泡嚮底部遷移。
  留在冰塊裏的????泡,在氣溫升高到融點時,往往互相溝通,使????汁漏出於冰塊之外。隔年海在夏季就因這個緣故排出????分。經過若幹年後,多年海冰頂部幾乎變成淡水冰。我國西北某些地區幹旱而且水質苦鹹,那裏的人們就創造了結冰法淡化苦鹹水,他們在鼕天把冰塊搬進水窯和農田裏,待春暖後再飲用和灌溉。據試驗,原先含????量8-25/升的苦水經淡化後,含????量降低到3-7/升,除????率達到了60-80%。
海冰造成的災害
  漂浮在海洋上的巨大冰塊和冰山,受風力和洋流作用而産生的運動,其推力與冰塊的大小和流速有關。1971年鼕位於我國渤海灣的新“海二並”平臺上觀測結果計算出,一塊6公裏見方,高度為1.5米的大冰塊,在流速不太大的情況下,其推力可達4000噸,足以推倒石油平臺等海上工程建築物。
  海冰對港口和海上船舶的破壞力,除上述推壓力外,還有海冰脹壓力造成的破壞。經計算,海冰溫度降低1.5度時,1000米長的海冰就能膨脹出0.45米,這種脹壓力可以使冰中的船衹變形而受損;此外,還有冰的竪嚮力,當凍結在海上建築物的海冰,受潮汐升降引起的竪嚮力,往往會造成建築物基礎的破壞。1912年4月發生的“泰坦尼剋”號客輪撞擊冰山,遭到滅頂之災,是本世紀海冰造成的最大災難之一。我國1969年渤海特大冰封期間,流冰摧毀了由15根2.2釐米厚錳鋼板製作的直徑0.85米、長41米、打入海底28米深的空心圓筒樁柱全鋼結構的“海二井”石油平臺,另一個重500噸的“海一井”平臺支座拉筋全部被海冰割斷,可見海冰的破壞力對船舶、海洋工程建築物帶來的災害是多麽嚴重。
  南北極多年不化的海冰,叫作封海冰。封海冰與海岸相連,面積巨大。北極的封海冰,即使在夏季面積收縮時還有800多萬平方公裏,相當於大洋洲的面積。南極大陸周圍也終年被封海冰封鎖。
  封海冰破碎後隨洋流漂泊四方,南北極不少附冰科學站就以次為根據地研究探索極地的奧秘。航海史上,出現過某些海船被封海冰挾持漂流無法返回大陸的悲慘紀錄。1912年由俄國彼得堡開出的海船“聖·安娜”號,在北冰洋上為封海冰所阻,隨冰漂流將近兩年,直到船衹完全被冰毀壞。這場災難衹有兩人獲救。
海冰的物理性質
  一、海冰的????度 海冰的????度是指其融化後海水的????度,一般為 3~7 左右。
  海水結冰時,是其中的水凍結,而將其中的????分排擠出來,部分來不及
  流走的????分以鹵汁的形式被包圍在冰晶之間的空隙裏形成“????泡”。此外, 海水結冰時,還將來不及逸出的氣體包圍在冰晶之間,形成“氣泡”。因此, 海冰實際上是淡水冰晶、鹵汁和氣泡的混合物。
  海冰????度的高低取决於凍結前海水的????度、凍結的速度和冰齡等因素。 凍結前海水的????度越高,海冰的????度可能也高。在南極大陸附近海域測得的 海冰????度高達 22~23。結冰時氣溫越低,結冰速度越快,來不及流出而被包 圍進冰晶中的鹵汁就越多,海冰的????度自然要大。在冰層中,由於下層結冰 的速度比上層要慢,故????度隨深度的加大而降低。當海冰經過夏季時,冰面 融化也會使冰中鹵汁流出,導致????度降低,在極地的多年老冰中,????度幾乎 為零。
  二、海冰的密度
  純水冰 0℃時的密度一般為 917kg.m-3,海冰中因為含有氣泡,密度一般
  低於此值,新冰的密度大致為 914~915kg.m-3。冰齡越長,由於冰中鹵汁滲 出,密度則越小。夏末時的海冰密度可降至 860kg.m-3 左右。由於海冰密度 比海水小,所以它總是浮在海面上。
  三、海冰的熱性質和其它物理性質 海冰的比熱容比純水冰大,且隨????度的增高而增大。純水冰的比熱容受
  溫度的影響不大,而海冰則隨溫度的降低有所降低。在低溫時,由於其含鹵 汁少,因此隨溫度和????度的變化都不大,接近於純水冰的比熱。但在高溫時, 特別在冰點附近(-2℃),由於海冰中的鹵水隨溫度的升降有相變,即降溫時 鹵水中的純水結冰析出,升溫時冰融化進入鹵水之中,從而使其比熱容分別 有所減小和增大。其減小和增大值因其????度而有極大差異,低????時其比熱容 小,而高????時其比熱容將比純水冰大數倍,甚至十幾倍。
  海冰的融解潛熱也比純水冰的大。 海冰的熱傳導係數比純水冰小,因為海冰中含有氣泡,而空氣的熱傳導
  係數是很小的。海冰的熱傳導係數略大於海水的分子熱傳導係數,因而海冰 限製了海洋嚮大氣的熱量輸送,而且也使海洋的蒸發失熱大為減少,從而形 成了海洋的保護層。
  由於海冰上部的空隙比下層的空隙多,所以其熱導係數也隨深度,即由 冰面嚮下的厚度而增大,超過 1m 的海冰其熱傳導係數就與純水冰相差不大, 在表面附近約為純水冰的 1/3 左右。
  海冰的熱膨脹係數隨海冰的溫度和????度而變化。對低????海冰,隨着溫度
  的降低,它開始是膨脹,繼之變為收縮。由膨脹變為收縮的臨界溫度值隨海 冰????度的增加而降低。對於高????海冰,隨溫度降低始終是膨脹的,但膨脹係 數越來越小。
  海冰的抗壓強度約為純水冰的 3/4,這顯然是因其存在許多空隙造成的。
  海冰對太陽輻射的反射率遠比海水的大,海水的反射率平均衹有 0.07, 而海冰可高達 0.5~0.7。由於海冰的覆蓋面積比陸冰還大,故其反射的能量 無論對海洋自身或者氣候狀況的影響都是不可忽視的。
海冰與海況
  一、對海洋水文要素鉛直分佈的影響 由於結冰過程中存在的海水鉛直對流混合常達到相當大的深度,在淺水
  區可直達海底,從而導致所有海洋水文要素的鉛直分佈較為均勻。這一過程 又能把表層高溶解氧的海水嚮下輸送,同時把底層富含浮遊植物所需要的營 養????類的肥沃海水輸送到表層,有利於生物的大量繁殖。因此,有結冰的海 域,特別是極地海區往往具有豐富的漁業資源。例如南極的鱗蝦和鯨漁場聞 名世界,與此即有直接關係。
  融冰時,表層會形成暖而淡的水層覆蓋在高????的冷水之上,出現密度躍 層,這又會影響各種水文要素的鉛直分佈和上下水交換。
  二、對海洋動力現象的影響 海冰的存在對潮汐、潮流的影響極大,它將阻尼潮位的降落和潮流的運
  動,減小潮差和流速;同樣,海冰也將使波高減小,阻礙海浪的傳播等。 三、對海水熱狀況的影響
  當海面有海冰存在時,海水通過蒸發和湍流等途徑與大氣所進行的熱交 換大為減少,同時由於海冰的熱傳導性極差,對海洋起着“皮襖”的作用。 海冰對太陽輻射能的反射率大,以及其融解潛熱高等,都能製約海水溫度的 變化,所以在極地海域水溫年變幅衹有 1℃左右。
  四、極地海區形成大洋底層水 特別在南極大陸架上海水的大量凍結,使冰下海水具有增????、低溫從而
  高密的特性,它沿陸架嚮下滑沉可至底層,形成所謂南極底層水,並嚮三大 洋散布,從而對海洋水文狀況具有十分重要的影響。
  總之,海冰不僅對海洋水文狀況自身,對大氣環流和氣候變化會産生巨 大的影響,而且會直接影響人類的社會實踐活動。例如,它能直接封鎖港口 和航道,阻斷海上運輸,毀壞海洋工程設施和船衹;俄羅斯北方航綫的某些 區段,每年通航期僅有 2~4 個月。冰山更是航海的大敵,45000 噸的“泰坦 尼剋”號大型豪華遊船,就是在 1912 年 4 月 14 日凌晨在北大西洋被冰山撞 沉的,使 1500 餘人遇難。中國的海冰也能造成災害,1969 年 2~3 月間,渤 海曾發生嚴重冰封,除了海峽附近外,渤海幾乎全被冰覆蓋,港口封凍,航 道阻塞,海上石油鑽井平臺被冰推倒,海上航船被冰破壞,萬噸級的貨輪被 冰挾持,隨冰漂流達 4 天之久,海上活動幾乎全部停止。在 1936 年和 1947 年也曾發生過相當嚴重的冰情。
  20 世紀 40 年代以來,高緯沿海國傢相繼開展了海冰觀測和研究工作,
  發佈冰山險情和海冰預報。目前,利用岸站、船舶、飛機、浮冰漂流站、雷 達及衛星等多種途徑對海冰和冰山進行觀測,並利用數理統計、天氣學和動 力學數值方法發佈海冰的長、中、短期預報。中國目前也已加強了這方面的 工作。
海冰的分類
  1.按結冰過程的發展階段可將其分為:初生冰最初形成的海冰,都是針 狀或薄片狀的細小冰晶;大量冰晶凝結,聚集形成粘糊狀或海綿狀冰,在溫 度接近冰點的海面上降雪,可不融化而直接形成粘糊狀冰。在波動的海面上, 結冰過程比較緩慢,但形成的冰比較堅韌,凍結成所謂蓮葉冰。
  尼羅冰初生冰繼續增長,凍結成厚度 10cm 左右有彈性的薄冰層,在外力
  的作用下,易彎麯,易被折碎成長方形冰塊。 餅狀冰破碎的薄冰片,在外力的作用下互相碰撞、擠壓,邊緣上升,形
  成直徑為 30cm 至 3m,厚度在 10cm 左右的圓形冰盤。在平靜的海面上,也可
  由初生冰直接形成。
  初期冰由尼羅冰或冰餅直接凍結一起而形成厚約 10~30cm 的冰層。多呈 灰白色。
  一年冰由初期冰發展而成的厚冰,厚度為 30cm 至 3m。時間不超過一個 鼕季。
  老年冰至少經過一個夏季而未融化的冰。其特徵是,表面比一年冰平滑。
  2.按海冰的運動狀態可分為固定冰和流冰兩類。固定冰是與海岸、島嶼 或海底凍結在一起的冰。當潮位變化時,能隨之發生升降運動。其寬度可從 海岸嚮外延伸數米甚至數百千米。海面以上高於 2m 的固定冰稱為冰架;而附 在海岸上狹窄的固定冰帶,不能隨潮汐升降,是固定冰流走的殘留部分,稱 為冰腳。擱淺冰也是固定冰的一種。
  流(浮)冰,自由浮在海面上,能隨風、流漂移的冰稱為流冰。它可由大
  小不一、厚度各異的冰塊形成,但由大陸冰川或冰架斷裂後滑入海洋且高出 海面 5m 以上的巨大冰體——冰山,不在其列。
  流冰面積小於海面 1/10~1/8 者,可以自由航行的海區稱為開闊水面; 當沒有流冰,即使出現冰山也稱為無冰區;密度 4/10~6/10 者稱為稀疏流 冰,流冰一般不連接;密度 7/10 以上稱為密集(接)流冰。在某些條件下,例 如流冰擱淺相互擠壓可形成冰脊或冰丘,有時高達 20 餘米。
常用的清除海冰方法
  傾灑煤灰,利用吸收日光熱量融化海冰
  使用炸藥,炸出一條航路;
  使用燃料,加熱融化海冰
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  haibing
  海冰
  sea ice
    海水凍結而成的鹹水冰。但廣義的海冰指海洋上一切的冰(或鹹水冰、河冰、冰山等)。大陸冰川或陸架冰滑入海洋後斷裂而成的巨大冰塊中,露出海面的高度在 5米以上者稱為冰山,高度大者可達幾十米,長度一般為幾百米至幾十公裏。特大的冰山叫冰島。(見彩圖南大洋上的冰山)
    生成 淡水在4□C左右密度最大,在0□C附近結冰;海水因含有食????等????類,其冰點和密度最大時的溫度,均比淡水低,且隨????度的增大而降低(見表海水的冰點與密度最大時的溫度的關係)。????度低於24.69的海水,其結冰情形和淡水相近,冰點低於密度最大時的溫度,表面水溫冷卻至冰點時,上下水層易趨於穩定,對流混合很快停止,衹要有凝結核,海面便開始結冰。但????度大於24.69的海水,冰點卻高於密度最大時的溫度,即使表面水溫降至冰點,對流混合仍不停止,衹有整個對流混合層都達到冰點時,纔會結冰。因此,從海面至混合層底部,均可同時發生結冰現象。海水的????度一般都較高,故不易結冰。在混合層底部結成的冰,受浮力作用而升至海面。海水結冰時,能將其所含的????分排析出來,少數來不及析出的????分就被包圍在冰晶中的空隙裏,形成“????泡”。實際上,海冰是淡水冰晶、“鹵水”和氣泡的混合體,故帶有鹹味。
    海冰的成長,首先嚮水平方向發展,再沿厚度方向延伸,隨着時間的推移,增長速率也減慢。最初生成的海冰,是針狀或薄片狀的冰晶。大量冰晶的聚集和凝結,或降雪落至海面而不融化,就形成糊狀或海綿狀的冰。在平靜或有風浪的海面,糊狀冰或海綿狀冰會進一步凍結,分別形成冰皮或餅冰(蓮葉冰)。這類冰再增厚,就形成灰冰和白冰。有時,受風、浪、流、潮的作用,冰層相互重疊堆積,便形成重疊冰和堆積冰。
    性質 海冰融化成液體後的????度,稱為海冰的????度,其值為3~25,它與海水的????度、結冰速率和冰齡等有關。海水的????度愈高,結冰愈快,海冰????度就愈高;冰齡愈長,海冰????度就愈低。海冰密度為0.85~0.94/釐米□,略小於海水密度,所以冰塊一般都浮於海面。形狀規則的海冰,露出水面部分為總厚度的1/7~1/10,尖頂冰山露出水面的高度,約為其總厚度的1/4~1/3。海冰的比熱較淡水冰大,但溶解潛熱比淡水冰小。海冰表面的熱傳導係數為淡水冰的1/3,但厚度不到1米時和淡水冰相似。海冰的反射率為0.50~0.70,其抗壓強度約為淡水冰的3/4。
    海冰可依起源、運動狀態、形態特徵、尺度、冰齡等進行分類。最基本的是按運動狀態分為固定冰和浮(流)冰兩大類。前者指與海岸、島嶼或海底凍結在一起,不隨風、浪、流而移動的冰,多分佈在沿岸和島嶼附近;後者指自由漂浮在海面,隨風、浪、流而漂泊的冰塊。浮冰和冰山的漂移,主要取决於風和流的共同作用。在弱潮流海區,風引起的冰塊漂流速度約為風速的1/50,漂流方向,在北半球偏於風嚮右方30□~40□(在南半球偏於風嚮左方);在強潮流海域,冰塊的漂流因受潮流和風共同作用而更為復雜。
    分佈 海冰是極地海域最突出的海洋水文現象,具有顯著的季節變化和年際變化。在北半球(圖1北半球的海冰和冰山的邊界),冰界以3~4月最大,8~9月最小。北冰洋幾乎全為冰所覆蓋,流冰群主要繞洋盆邊緣流動,多為3~4米厚的“多年冰”;北大西洋的冰界在格陵蘭東部、南部、戴維斯海峽及紐芬蘭的東南;北太平洋的白令海、鄂霍茨剋海,日本海北部,鼕季均有冰。格陵蘭和紐芬蘭附近是北半球冰山最多的區域,那裏的冰山多來源於大陸冰川,故北半球冰山的外形多似金字塔狀,冰塊中帶有泥土等雜質,密度較大。南半球的海冰多為2~3米厚的“一鼕
英文解釋
  1. :  seaice,  sea ice
相關詞
破冰船