（二） 核心机制：海冰形成过程的物理化学奥秘——“排盐效应”
要理解“结冰导致盐度变化”，首先必须明确一个基本事实：海冰与淡水冰在成分上有着本质区别。海冰是淡水冰晶、卤水包裹体、气泡和盐类矿物的复杂混合物，而非固态的盐水。
纯水优先冻结与盐分的排斥
当海水温度降至冰点（约-1.8°C，因盐度而异）时，水体中活动能力最强的水分子会首先开始有序排列，形成纯水的冰晶格架。在这个晶体结构中，几乎没有空间容纳体积较大、电荷各异的盐离子（如Na⁺, Cl⁻, Mg²⁺, SO₄²⁻等）。这个过程，就如同在冻结的蜂蜜中，糖分会被排出一样。因此，在海水结冰的瞬间，大部分溶解在海水中的盐分就被“驱逐”出了正在形成的冰晶结构。
卤水的形成与迁移
被排挤出来的盐分去了哪里？它们并不会瞬间消散，而是高度浓缩在冰晶之间的缝隙里，形成被称为 “卤水”的高浓度盐水。这些卤水因其密度极大，在重力作用和冰晶缝隙的连通下，会持续地、缓慢地向冰体下方排出，回归下方的海水中。这个过程被称为 “卤水排出”。
新生冰：刚形成的海冰，由于卤水尚未完全排出，其本身还含有较高的盐度。
陈年冰：随着时间推移，特别是在经历夏季融化-冬季再冻结的循环后，卤水不断排出，海冰本身的盐度会显著降低。多年冰甚至可以几乎变成淡水，历史上探险家曾将其融化作为饮用水源。
“排盐效应”的结果：表层海水盐度的“被动”升高与对流
海冰的形成过程，实质上是一个海水淡化的初始环节：淡水成分被“锁定”在固态冰中，而盐分则被“归还”给下方的液态海水。这直接导致了一个重要后果：
在海冰形成的区域，冰下表层海水的盐度会瞬时、局部地显著增加。
这种高盐度、低温（因而高密度）的海水会下沉，从而引发强烈的垂直对流，将表层富氧海水带入深层，这是驱动全球大洋深层环流（即“大洋输送带”）的关键动力之一，尤其在北大西洋和南大洋的某些海域至关重要。
纯水优先冻结与盐分的排斥
当海水温度降至冰点（约-1.8°C，因盐度而异）时，水体中活动能力最强的水分子会首先开始有序排列，形成纯水的冰晶格架。在这个晶体结构中，几乎没有空间容纳体积较大、电荷各异的盐离子（如Na⁺, Cl⁻, Mg²⁺, SO₄²⁻等）。这个过程，就如同在冻结的蜂蜜中，糖分会被排出一样。因此，在海水结冰的瞬间，大部分溶解在海水中的盐分就被“驱逐”出了正在形成的冰晶结构。
卤水的形成与迁移
被排挤出来的盐分去了哪里？它们并不会瞬间消散，而是高度浓缩在冰晶之间的缝隙里，形成被称为 “卤水”的高浓度盐水。这些卤水因其密度极大，在重力作用和冰晶缝隙的连通下，会持续地、缓慢地向冰体下方排出，回归下方的海水中。这个过程被称为 “卤水排出”。
新生冰：刚形成的海冰，由于卤水尚未完全排出，其本身还含有较高的盐度。
陈年冰：随着时间推移，特别是在经历夏季融化-冬季再冻结的循环后，卤水不断排出，海冰本身的盐度会显著降低。多年冰甚至可以几乎变成淡水，历史上探险家曾将其融化作为饮用水源。
新生冰：刚形成的海冰，由于卤水尚未完全排出，其本身还含有较高的盐度。
陈年冰：随着时间推移，特别是在经历夏季融化-冬季再冻结的循环后，卤水不断排出，海冰本身的盐度会显著降低。多年冰甚至可以几乎变成淡水，历史上探险家曾将其融化作为饮用水源。
“排盐效应”的结果：表层海水盐度的“被动”升高与对流
海冰的形成过程，实质上是一个海水淡化的初始环节：淡水成分被“锁定”在固态冰中，而盐分则被“归还”给下方的液态海水。这直接导致了一个重要后果：
在海冰形成的区域，冰下表层海水的盐度会瞬时、局部地显著增加。
这种高盐度、低温（因而高密度）的海水会下沉，从而引发强烈的垂直对流，将表层富氧海水带入深层，这是驱动全球大洋深层环流（即“大洋输送带”）的关键动力之一，尤其在北大西洋和南大洋的某些海域至关重要。
如果说结冰是“浓缩精华”，那么融冰就是“稀释释放”。这才是解释高纬度海区“盐度偏低”的最终答案。
淡水冰的回归
当春夏季节来临，气温和水温回升，海冰开始融化。此时，融化释放出来的水，是经过结冰过程净化后的、盐度极低的淡水。想象一下，在整个冬季，海洋通过结冰“制造”了数以万立方公里计的、漂浮在海面上的巨大“淡水冰块”。
大规模、持续的淡水注入
这些淡水冰在融化时，不像河流入海口那样有固定的点位，而是在广袤的海面上进行着大面积、平缓而持续的释放。巨量的淡水覆盖在密度更大的海水之上，形成一个浅薄的淡水层。由于海水垂直方向的混合需要时间和能量，这股淡水层不会立刻与下层海水充分混合，而是会在一段时间内显著地降低表层海水的平均盐度。
“反复”过程的净效应
教材中“反复结冰、融冰”的“反复”一词至关重要。它描述的是一种年复一年的周期性气候过程。
从年循环来看：虽然冬季结冰会短暂提升冰下海水盐度，但到了夏季，融冰所带来的淡水稀释效应在空间范围和持续时间上通常更为显著，尤其是在海冰边缘区和最终完全融化的海域。
从长期平均状态来看：这种持续的、季节性的淡水注入，其净效果是拉低了该海区全年平均的表层盐度。它就像一个不断向海洋表层“输血”的淡水源泉，抵消了一部分因微弱蒸发可能带来的盐度升高趋势。
淡水冰的回归
当春夏季节来临，气温和水温回升，海冰开始融化。此时，融化释放出来的水，是经过结冰过程净化后的、盐度极低的淡水。想象一下，在整个冬季，海洋通过结冰“制造”了数以万立方公里计的、漂浮在海面上的巨大“淡水冰块”。
大规模、持续的淡水注入
这些淡水冰在融化时，不像河流入海口那样有固定的点位，而是在广袤的海面上进行着大面积、平缓而持续的释放。巨量的淡水覆盖在密度更大的海水之上，形成一个浅薄的淡水层。由于海水垂直方向的混合需要时间和能量，这股淡水层不会立刻与下层海水充分混合，而是会在一段时间内显著地降低表层海水的平均盐度。
“反复”过程的净效应
教材中“反复结冰、融冰”的“反复”一词至关重要。它描述的是一种年复一年的周期性气候过程。
从年循环来看：虽然冬季结冰会短暂提升冰下海水盐度，但到了夏季，融冰所带来的淡水稀释效应在空间范围和持续时间上通常更为显著，尤其是在海冰边缘区和最终完全融化的海域。
从长期平均状态来看：这种持续的、季节性的淡水注入，其净效果是拉低了该海区全年平均的表层盐度。它就像一个不断向海洋表层“输血”的淡水源泉，抵消了一部分因微弱蒸发可能带来的盐度升高趋势。
从年循环来看：虽然冬季结冰会短暂提升冰下海水盐度，但到了夏季，融冰所带来的淡水稀释效应在空间范围和持续时间上通常更为显著，尤其是在海冰边缘区和最终完全融化的海域。
从长期平均状态来看：这种持续的、季节性的淡水注入，其净效果是拉低了该海区全年平均的表层盐度。它就像一个不断向海洋表层“输血”的淡水源泉，抵消了一部分因微弱蒸发可能带来的盐度升高趋势。
高纬度海区的这一过程并非铁板一块，南北半球因其海陆分布不同而存在有趣差异。
北极地区：以北冰洋为中心，被欧亚、北美大陆环绕，是一个近乎封闭的海洋。这里海冰规模巨大，季节性变化显著。夏季融冰时，广阔的北冰洋边缘，如格陵兰岛周边、巴伦支海等，会形成大范围的表层低盐水，影响当地海洋生态和环流。北冰洋整体表层盐度较低，与巨量淡水冰的融化输入密切相关。
南极地区：以南极为中心，被广阔的南大洋环绕。南极海冰多为“一年冰”，季节性变化幅度比北极更大。南极融冰产生的淡水同样会稀释表层海水。但值得注意的是，南极周边有强大的绕极流，混合作用较强，且存在剧烈的底层水形成过程（与超咸冰架水有关），这使得其盐度结构更为复杂。但就表层而言，融冰的稀释效应依然清晰可见。
北极地区：以北冰洋为中心，被欧亚、北美大陆环绕，是一个近乎封闭的海洋。这里海冰规模巨大，季节性变化显著。夏季融冰时，广阔的北冰洋边缘，如格陵兰岛周边、巴伦支海等，会形成大范围的表层低盐水，影响当地海洋生态和环流。北冰洋整体表层盐度较低，与巨量淡水冰的融化输入密切相关。
南极地区：以南极为中心，被广阔的南大洋环绕。南极海冰多为“一年冰”，季节性变化幅度比北极更大。南极融冰产生的淡水同样会稀释表层海水。但值得注意的是，南极周边有强大的绕极流，混合作用较强，且存在剧烈的底层水形成过程（与超咸冰架水有关），这使得其盐度结构更为复杂。但就表层而言，融冰的稀释效应依然清晰可见。
理解“反复结冰、融冰”对盐度的调节，不仅是回答一个课本问题，更是打开理解高纬度海洋生态系统和全球气候系统的一把钥匙。
对海洋层结与生态的影响：融冰形成的低盐、低温的表层水密度较小，会强化海水的垂直层结，形成一个稳定的“盖层”。这阻止了深层营养盐的上涌，影响了浮游植物的生长，进而左右了整个食物链的基石。春季融冰后期，随着层结稳定和光照增加，常会引发特定的藻类水华。
对全球气候系统的反馈：海冰的反复冻结与融化，通过影响海洋表层盐度，进而影响深水环流的形成与强度。例如，北大西洋的深水下沉过程，就依赖于表层海水因冷却和结冰（排盐）而增加的密度。如果全球变暖导致北极融冰加剧，注入北大西洋的淡水过多，可能会稀释表层海水，降低其密度，从而削弱甚至关闭深水环流，对全球热量输送产生颠覆性影响。
对海洋层结与生态的影响：融冰形成的低盐、低温的表层水密度较小，会强化海水的垂直层结，形成一个稳定的“盖层”。这阻止了深层营养盐的上涌，影响了浮游植物的生长，进而左右了整个食物链的基石。春季融冰后期，随着层结稳定和光照增加，常会引发特定的藻类水华。
对全球气候系统的反馈：海冰的反复冻结与融化，通过影响海洋表层盐度，进而影响深水环流的形成与强度。例如，北大西洋的深水下沉过程，就依赖于表层海水因冷却和结冰（排盐）而增加的密度。如果全球变暖导致北极融冰加剧，注入北大西洋的淡水过多，可能会稀释表层海水，降低其密度，从而削弱甚至关闭深水环流，对全球热量输送产生颠覆性影响。
总结与教学启示：
综上所述，高纬度海区盐度偏低，“温度低，蒸发量小”是其保持低盐度的静态背景条件，而“反复结冰、融冰”则是驱动其盐度季节性波动并最终锁定低盐特征的动态核心机制。这是一个“先浓缩，后稀释，且稀释效应占主导”的完整故事。
在教学中，教师可以借助一个生动的比喻：高纬度海洋像一个巨大的“冰制淡水过滤器”。冬天，它启动过滤程序（结冰），将盐分排出；夏天，它把过滤好的淡水（融冰）重新注回海洋表层。年复一年，这个过滤器持续工作，使得这片海域的表层始终保持着相对“清淡”的口感。
因此，湘教版教材中这句凝练的表述，背后蕴含的是海洋学中关于相变、物质分离、能量平衡的深刻原理。引导学生深入理解这一过程，不仅能让他们准确把握海水盐度的分布规律，更能为他们未来学习海洋生态、全球气候变化等重大议题，埋下了一颗坚实的知识种子。返回搜狐，查看更多