在位于我国新疆天山西端、准噶尔盆地的西南处,坐落着一个美丽的湖泊-赛里木湖,它是新疆境内海拔最高、面积最大的一个高山湖泊,因风光秀丽而著称,每年都吸引着大批游客前来驻足观赏。现在这段时间正处于寒冬,赛里木湖的湖面已经完全被冰封住,细心的游客此时一定会发现,在被封住的冰面之下,存在着许多大小不一的“冰泡泡”,层层叠叠堆在冰层之中,就像湖底住着一位魔法师一样,顽皮地吹着泡泡,而在吹泡泡的过程中时间好像被按了暂停键,这些雪白的泡泡在湛蓝的冰面和阳光的照射下,显得异常光彩夺目。
要想了解上述“冰泡泡”是如何形成的,我们先来看一下赛里木湖的一些主要特点,说不定这里就存在着蛛丝马迹呢。
赛里木湖的湖面海拔为2073米,面积约460平方公里,平均水深为46米,其中最大的水深达到92米左右,整个湖区的贮水量为210亿立方米,是新疆最大的湖泊。
赛里木湖的周围被群山围绕,一些山体上还分布着大型冰川。由于该湖所在区域的周围基本没有其它水系,湖水的补给主要来源于大气降水以及周围山体的地表径流和雪山融水,同时湖水也没有有效的渠道进行输出,其湖水的“损耗”几乎全部为湖面的蒸发作用以及湖底少量的渗透。因此,赛里木湖是一个典型的内陆型湖泊,湖水的矿化度较高,为2800毫克/升。由于大西洋的湿润气流,向东能够挺进的区域,最远只能达到这个地方,所以赛里木湖拥有了“大西洋最后一滴眼泪”的美誉。
赛里木湖是我国西北内陆湖泊中补给系数最小的湖泊,理论上在持续蒸发的作用下其矿化度应该很高,但是由于其补给来源中的大气降水以及冰山融水,本身的含盐量就非常小,因此赛里木湖的矿化度,要比附近的艾比湖低得多。
赛里木湖还有一个特征,就是湖水的溶解氧较高,平均可以达到8.8毫克/升,远高于艾比湖。而水体溶解氧含量是反映一个水体自净能力和有机物含量的重要指标,是湖水“活性”高低的重要体现,所以从这个指标值较高可以看出,赛里木湖的湖水中的生物特别是可以制造氧气的植物数量较多。从整湖区来看,赛里木湖的西北部由于水草非常茂密,所以溶解氧含量最高,可以达到9.2毫克/升,而东南部由于开发程度较高,而且人工养鱼场也几乎全部集中在这里,所有水中的溶解氧含量有所降低,仅有8.5毫克/升。
相信大家看到前面的分析,特别是最后一个溶解氧的介绍,估计大家心里已经差不有了答案。当然,被冰封住的泡泡,里面肯定不是氧气,而是由湖水中丰富的水生植物所形成的甲烷,也叫沼气。
当湖区温度迅速降低时,湖底的温度要明显高于表层的温度。而进入到冬季以后,湖底的很多植物都迎来了枯萎期,这些枯萎的植物所含有的丰富有机物质,在厌氧条件下,被水底的微生物进行分解,然后形成甲烷气体。由于甲烷气体不溶于水,而且密度比水的要低,因此会不断地向水面浮动。因此,湖水中含有丰富的水生植物,是产生“冰泡泡”的第一个先决条件。
当环境温度过低,使得湖面表层产生结冰现象之后,这些甲烷气泡就再也挣脱不了湖水的约束,只能停留在冰面之下。随着水压随着深度的降低而减小,这些原本在水底较小的气泡,体积会逐渐膨胀,待到达冰层之下时有的会膨胀到很大,再加上底部源源不断地气体涌入,也在不断地增加着气泡的体积,所以有时会在冰层之下看到直径超过半米的气泡。因此,环境温度降低,湖水表层已经结冰,则是产生“冰泡泡”的第二个条件。
只有上面两个条件,当然还不能完全形成像赛里木湖这样的“冰泡泡”,这里冰层之下有的“冰泡泡”是一串串的,这就说明在甲烷气泡上升的过程中,当快要到达冰层时,因气温的持续和迅速降低,使得刚到达顶层水域中的气泡,因这部分水层继续结冰,而被“封印”在冰层之中。从上到下,由于气温的持续降低,这些气泡就像盖楼一样层层堆积在冰层之中,形成“冰泡串串”的奇妙景象。所以,气温下降的速度要够快,使得湖面和靠近湖面的不同高度水层,能够在短时间内相继快速结冰,是形成“冰泡泡”的第三个条件。
当然,形成能够被人们能够直观欣赏到的“冰泡泡”,还需要额外的辅助,那就是大风天气,由于赛里木湖冬季气温很低,有时会有降雪出现,如果没有大风,那么冰面之上将会被白茫茫的积雪所覆盖,纵使下面形成的“冰泡泡”有多么壮观,我们也没有眼福了。另外,湖水的水质还要很好,这样才能保证结的冰透明度好,这样在冰面之上观察才可能“一透到底”。
综合赛里木湖“冰泡泡”所形成的条件,只要是同时具备低温、温度下降迅速、水底有丰富的水草、大风等这些要素,那么一个湖泊形成“冰泡泡”的概率还是非常大的。比如:
我国最北部城市漠河市境内的莲花湖,冬季这里的气温降至零下40多度,在20多万平方米的湖面冰层之下,也存在着无数“冰泡泡”。
我国西藏山南地区浪卡子县境内的普莫雍错,在每年的1月中旬至2月下旬,也都能欣赏到湛蓝的冰面以及冰层中的“冰泡”,湖水和冰层透明度极佳,可以与贝加尔湖相媲美。
另外,俄罗斯伊尔库茨克州境内的贝加尔湖、加拿大阿尔伯塔省境内的亚伯拉罕湖,与我国新疆赛里木湖一起,被称为世界上“冰泡湖”最为著名的三大观赏地。
在温度这位“调控大师”和“魔术大师”的操纵下,上述湖泊形成了壮观的“冰包泡”奇观,为我们奉上了一处处视觉盛宴。