ブリニクル

塩水から氷ができると、その近くの凍っていない水の組成が著しく変化することがあります。 水が凍るとき、ほとんどの不純物は水の結晶から排除され、海水からできた氷も、元の海水と比べると比較的新鮮です。 塩やその他のイオンなどの不純物を排除した結果、海氷は非常に多孔質でスポンジ状となり、真水が凍ったときにできる固体の氷とはまったく異なる。

海水が凍り、純粋な氷の結晶格子から塩が押し出されると、周囲の水は濃縮塩水としてより塩分が高くなる。 そのため、凍結温度が下がり、密度が高くなります。 凍結温度が下がることで、この周囲の塩分を多く含んだ水が液体のまま、すぐには凍結しないようになる。 密度が高くなると、この層は沈んでいく。 そして、この過塩水と過冷却水が、凍った純水から遠ざかるように、氷の中にブライン・チャンネルと呼ばれる小さなトンネルができるのである。 3234>

この過冷却塩水が氷の下の凍っていない海水に到達すると、さらに氷が作られることになるのです。 水は高濃度から低濃度へ移動する。 塩水は低濃度の水を持っているので、周囲の水を引き寄せます。 塩水は冷たいので、引き寄せられた水は凍る。 ブラインの流路が比較的均等に分布していれば、氷塊は均等に下に伸びていく。 しかし、ブラインの流路が狭い範囲に集中していると、冷たいブライン（通常の凝固点では凍らないほど塩分が濃くなった）の下降流が、凍らない海水と流れとして相互作用し始めるのである。 ちょうど、火から出た熱い空気が噴煙となって上昇するように、この冷たく濃い水は噴煙となって沈んでいく。 この噴流によって氷点下まで冷やされた周囲の海水が氷結し、その外縁に氷の層ができ始める。 ブリニクルは、氷の逆さ煙突のようなもので、過冷却超塩水の下降流を取り囲んでいます。 氷が下降流の冷たいジェットの周りに蓄積されると、氷が断熱層を形成し、冷たい塩水が拡散して温まるのを防ぐ。 その結果、噴流を取り囲む氷のジャケットは、流れとともに下に伸びていく。 鍾乳石の内壁温度は塩分濃度によって決まる凍結曲線上にあるため、鍾乳石が成長して塩水の温度不足が氷の成長に入ると、内壁が溶けて隣の塩水を希釈して冷却し、氷点まで戻す。 これは、氷柱を裏返したようなもので、冷たい空気が液体の水を凍らせて層を作るのではなく、流れ落ちる冷たい水が周囲の水を凍らせて、さらに深く降りていくことを可能にしているのである。

ブリニクルの大きさは、水深、その上を流れる海氷の成長、および周囲の水そのものによって制限されます。 2011年、初めてブリニクルが形成される様子が撮影されました。 ブリニクルの中の液体水の塩分濃度は、空気の温度によって変化することが確認されている。 温度が低いほど、かん水の濃度は高くなる。 2014年1月に白海沿岸で行われた調査では、気温-1℃ではかん水の塩分濃度は30～35psu、海上の塩分濃度は28psuと記録されています。 気温が-12℃になると、ブラインの塩分濃度は120～156psuに上昇しました＜3234＞。