氷山

氷山は、長さ15メートル（16ヤード）を超える淡水 氷の塊^[1]で、氷河または棚氷から分離し、開放水域に自由に浮遊しています。^{[2] [3]}氷河由来の浮遊氷の小さな塊は、「グロウラー」または「バーギービット」と呼ばれます。^{[4] [5]氷山の大部分は水面下にあるため、「氷山の一角」という表現は、目に見えない大きな問題の小さな部分を示すために使用されています。氷山は}深刻な海洋災害と見なされています。

氷山は大きさも形もかなり多様である。グリーンランドの氷河から分離した氷山は不規則な形をしていることが多いが、南極の棚氷は大きな板状の氷山を形成することが多い。近年最大の氷山はB-15と名付けられ、2000年に約300×40キロメートル（186×25マイル）の大きさが測定された。 ^[6]記録上最大の氷山は、1956年11月12日に米軍のグレイシャー号が南太平洋のスコット島の西240キロメートル（150マイル）の海上で目撃した、長さ335×97キロメートル（208×60マイル）の南極の板状氷山である。この氷山はベルギーよりも大きかった。^[7]

氷山という言葉は、文字通り氷の山を意味するオランダ語のijsbergからの部分的な借用語であり、^[8]デンマーク語のisbjerg、ドイツ語のEisberg、低地ザクセン語のIesbarg、スウェーデン語のisbergと同義である。

通常、氷山の体積の約 10 分の 1 が水面上にあり、これはアルキメデスの浮力の原理に従います。純粋な氷の密度は約 920  kg/m ³ (57 lb/cu ft)、海水の密度は約 1,025 kg/m ³ (64 lb/cu ft) です。水面上の部分を見ても、水中部分の輪郭を判断するのは難しい場合があります。

記録されている最大の氷山は、南極のロス棚氷から分離したものだ。氷山の高さは海面から100メートル（300フィート）以上に達し、質量は約10万トンから1000万トン以上に及ぶ。海面から5メートル未満の氷山または浮氷は「氷山片」、1メートル未満のものは「グロウラー」に分類される。^[9]北大西洋で知られている最大の氷山は、1958年に米国沿岸警備隊の砕氷船イーストウインドが報告した海抜168メートル（551フィート）で、55階建てのビルの高さに相当する。これらの氷山は西グリーンランドの氷河から発生し、内部温度は-15～-20℃（5～-4℉）である可能性がある。^[10]

与えられた氷山の海中の軌道は、次の方程式を積分することでモデル化できる。

${\displaystyle m{\frac {d{\vec {v}}}{dt}}=-mf{\vec {k}}\time {\vec {v}}+{\vec {F}}_{ \text{a}}+{\vec {F}}_{\text{w}}+{\vec {F}}_{\text{r}}+{\vec {F}}_{\text {s}}+{\vec {F}}_{\text{p}},}$

ここで、mは氷山の質量、vは漂流速度、変数f、k、Fはコリオリの力、垂直単位ベクトル、与えられた力に対応する。添え字a、w、r、s、pは空気抵抗、水抵抗、波放射力、海氷抵抗、水平圧力勾配力に対応する。^{[11] [12]}

氷山は融解と破砕によって劣化し、それによって氷山の質量mだけでなく、表面積、体積、安定性も変化します。^{[12] [13]}したがって、氷山の劣化と漂流は相互に関連しており、すなわち氷山の熱力学であり、氷山の漂流をモデル化する際に破砕を考慮する必要があります。^[12]

風や海流によって氷山は海岸線近くまで移動し、そこで凍って流氷（海氷の一種）になったり、浅瀬に漂って海底に接触する（海底抉り込みと呼ばれる現象）ことがあります。

氷山は、融解と分離により質量を失います。融解は、太陽放射、または海からの熱と塩の輸送によって起こります。氷山の分離は、通常、氷山に衝突する波によって促進されます。

融解は太陽放射よりも海洋によって引き起こされる傾向がある。海洋によって引き起こされる融解は、次のようにモデル化されることが多い。

${\displaystyle M_{b}=K\Delta u^{0.8}{\frac {T_{0}-T}{L^{0.2}}},}$

ここで、は融解速度（m/日）、は氷山と海洋の相対速度、は海洋と氷山の温度差、は氷山の長さです。は氷山と海洋の特性に基づく定数で、極地の海洋ではおおよそ です。^[14]${\displaystyle M_{\text{b}}}$${\displaystyle \Delta u}$${\displaystyle T_{0}-T}$${\displaystyle L}$${\displaystyle K}$${\displaystyle 0.75^{\circ}{\text{C}}^{-1}{\text{m}}^{0.4}{\text{日}}^{-1}{\text{s}}^{0.8}}$

氷山の形状^[15]とコリオリの力^[16]が氷山の融解速度に与える影響は、実験室実験で実証されている。

波による侵食は制約が不十分だが、次のように推定できる。

${\displaystyle M_{\text{e}}=cS_{s}(T_{\text{s}}+2)[1+{\text{cos}}(I_{\text{c}}^{3}\pi )],}$

ここで、は波の浸食速度（m/日）、は海の状態、は海面温度、は海氷の密接度です。^[14]${\displaystyle M_{\text{e}}}$${\displaystyle c={\frac {1}{12}}{\text{m day}}^{-1}}$${\displaystyle S_{\text{S}}}$${\displaystyle T_{\text{S}}}$${\displaystyle I_{\text{c}}}$

雪に閉じ込められた空気は、雪が圧縮されて氷河を形成し、氷山の氷になるにつれて泡を形成します。^[17]氷山には、体積比で最大 10% の気泡が含まれることがあります。^{[17] [検証失敗]これらの気泡は融解中に放出され、シュワシュワという音を発します。この音は「ベルギー・}セルツァー」と呼ばれることもあります。この音は、水と氷の境界面が氷に閉じ込められた圧縮空気の泡に達したときに発生します。泡が破裂すると、「ポン」という音がします^[10]。これらの泡の音響特性は、氷山の融解を研究するために使用できます。^[18]

氷山は溶けてバラバラになり、重心が変わるとひっくり返ったり転覆したりすることがある。転覆は、氷山が分離して間もなく、まだバランスが取れていないときに起こることがある。^[19]氷山は予測不可能で、いつでも予告なしに転覆する可能性がある。氷河の前面から分離して氷河の表面にひっくり返る大きな氷山は、氷河全体を瞬間的に後方に押し戻し、「氷河地震」を引き起こし、原子爆弾と同程度のエネルギーを生み出すことがある。^{[20] [21]}

氷山は雪に覆われているため通常は白色ですが、緑、青、黄色、黒、縞模様、さらには虹色の場合もあります。^[22]海水、藻類、氷内の気泡の欠如により、多様な色が生まれます。堆積物により、一部の氷山に見られるような汚れた黒色になることもあります。^[23]

氷山は大きさの分類（表1）に加え、形状によっても分類できる。氷山の基本的な形状は、板状と非板状の2種類である。板状氷山は側面が急峻で頂上が平らで、台地のような形状をしており、長さと高さの比は5:1以上である。^[24]

このタイプの氷山は氷島としても知られ、^[25]ポベーダ氷島の場合のようにかなり大きくなることがあります。ロス棚氷やフィルヒナー・ロンネ棚氷などの棚氷から分離して形成された南極の氷山は、典型的には板状です。世界最大の氷山はこのようにして形成されます。

非表氷山にはさまざまな形があり、次のようなものがある: ^[26]

• ドーム：頂上が丸い氷山。
• ピナクル: 1 つ以上の尖塔を持つ氷山。
• ウェッジ: 片側が急峻で反対側が傾斜している氷山。
• 乾ドック:浸食されて溝や水路を形成した氷山。
• ブロック状: 側面が急峻で垂直、上部が平らな氷山。板状の氷山と異なり、アスペクト比(幅と高さの比率) が小さく、平らなシートというよりブロック状に近い。

1914 年以前は、氷山による船の致命的な沈没にもかかわらず、船を衝突から守るために氷山を追跡するシステムは存在しなかった^{[要出典] 。1907 年、ドイツの定期船}SS クロンプリンツ ヴィルヘルム号が氷山に衝突し、船首が押しつぶされたが、航海を完了することができた。船の建造における防水区画化の出現により、設計者は自社の船を「沈まない」と宣言するようになった。

1912 年のタイタニック号沈没の際、沈没の原因となった氷山によって、推定 2,224 人の乗客乗員のうち 1,500 人以上が死亡し、「沈まない」という主張に深刻なダメージを与えました。その年の残りの氷期の間、米国海軍は海域を巡視し、氷の動きを監視しました。1913 年 11 月、海上人命安全に関する国際会議がロンドンで開催され、より恒久的な氷山観測システムを考案しました。3 か月以内に、参加海洋諸国は国際氷パトロール(IIP) を結成しました。IIP の目標は、気象学と海洋学に関するデータを収集し、海流、氷の流れ、海水温、塩分濃度を測定することでした。彼らはニューファンドランド島のグランドバンクス付近の氷山の危険性を監視し、その付近の「既知のすべての氷の限界」を海洋関係者に提供しました。 IIP は 1921 年に最初の記録を公表し、これにより氷山の動きを年ごとに比較できるようになりました。

1930 年代初頭の海上監視により、海流や氷山の位置を正確に示すチャーター システムの開発が可能になりました。1945 年には、実験により氷山検出におけるレーダーの有効性がテストされました。10 年後、データ収集を目的とした海洋監視拠点が設立され、これらの拠点は現在も環境研究に利用されています。1964 年には海洋監視用にコンピューターが初めて船に設置され、データの評価が迅速化されました。1970 年代までには、砕氷船に南極の氷の衛星写真の自動送信機能が搭載されました。光学衛星用のシステムも開発されていましたが、気象条件による制限はまだありました。1980 年代には、南極海で海洋学および気候研究のために漂流ブイが使用されました。これらには海水温と海流を測定するセンサーが装備されています。

側面監視航空機レーダー（SLAR）により、天候に左右されずに画像を取得できるようになりました。1995年11月4日、カナダはRADARSAT-1を打ち上げました。カナダ宇宙庁が開発したこの衛星は、科学および商業目的で地球の画像を提供しています。このシステムは、海面にマイクロ波エネルギーを送信し、その反射を記録して氷山を追跡する合成開口レーダー（SAR）を初めて使用しました。欧州宇宙機関は、2002年3月1日にENVISAT（地球の両極を周回する観測衛星）^[27]を打ち上げました。ENVISATは、表面の高さの変化を正確に検出できる高度な合成開口レーダー（ASAR）技術を採用しています。カナダ宇宙庁は、2007年12月にRADARSAT-2を打ち上げました。これはSARと多偏波モードを使用し、RADARSAT-1と同じ軌道をたどります。^[28]

氷山の密度と大きさの分布は、1995年に設立された米国国立氷センター（NIC）によって世界中で監視されており、北極、南極、五大湖、チェサピーク湾の氷の状態の分析と予測を行っています。海氷分析に使用されるデータの95％以上は、地球のこれらの遠隔地を調査する極軌道衛星のリモートセンサーから取得されています。

NICは南極の氷山に名前を付け、追跡している唯一の組織です。NICは、少なくとも1つの軸に沿って10海里（19 km）を超えるすべての氷山に、その起源を示す文字と通し番号で構成される名前を割り当てています。使用される文字は次のとおりです。^[29]

A –西経0°から90°（ベリングスハウゼン海、ウェッデル海）

B – 経度90°西から180°（アムンゼン海、東ロス海）

C – 東経90度から180度（ロス海西部、ウィルクスランド）

D – 東経 0° から 90° (アメリー棚氷、東ウェッデル海)

デンマーク気象研究所は、センチネル1衛星の合成開口レーダー（SAR）によって収集されたデータを使用して、グリーンランド周辺の氷山の個体数を監視しています。

ラブラドール州とニューファンドランド島では、沖合の施設を氷山の影響から守るために氷山管理計画が策定されている。^[30]

大きな氷​​山を水源として他の地域に曳航するというアイデアは、少なくとも1950年代から提案されてきたが、実行には移されていない。^{[31] 2017年、}アラブ首長国連邦の企業が南極から中東に氷山を曳航する計画を発表。2019年には、サルベージエンジニアのニック・スローン氏が、推定2億ドルの費用で氷山を南アフリカに移動する計画を発表した^{[32] 。 [31]} 2019年、ドイツの会社ポールウォーターが南極の氷山を南アフリカなどの場所に曳航する計画を発表した。^{[33] [34]}

企業は、ボトル入りの水、炭酸入りの氷、アルコール飲料などの製品に氷山の水を使用しています。 ^[33]たとえば、Quidi Vidi Brewing CompanyのIceberg Beerは、ニューファンドランド島セントジョンズ周辺で見つかった氷山から作られています。^[35]ニューファンドランド・ラブラドール州の年間氷山供給量は米国の淡水総消費量を上回っていますが、2016年に同州は氷山採取に課税し、年間の淡水輸出量に制限を設けました。^[33]

氷山が溶けて海に注入された淡水は、氷山付近の海水の密度を変える可能性があります。^{[36] [37]}深海に放出された淡水は周囲の海水よりも軽く、したがって浮力が大きいため、海面に向かって上昇します。^{[36] [37]氷山は浮}防波堤としても機能し、海の波に影響を与えます。^[38]

氷山には、溶ける際に海洋に放出されるさまざまな濃度の栄養素とミネラルが含まれています。^{[39] [40]}氷山由来の栄養素、特に堆積物に含まれる鉄は、植物プランクトンの大量発生の原因となります。^{[39] [41]}しかし、南極、パタゴニア、グリーンランド、スヴァールバル諸島、アイスランドの氷山から採取されたサンプルは、鉄の濃度が大きく異なることを示し、^[40]氷山が海洋生態系に与える影響を一般化する取り組みを複雑にしています。

氷山B15は2000年にロス棚氷から分離し、当初は面積が11,000平方キロメートル（4,200平方マイル）あった。2002年11月に分裂した。残った最大の氷山である氷山B-15Aは面積が3,000平方キロメートル（1,200平方マイル）あり、2005年10月27日に座礁していくつかの破片に分裂するまで地球上で最大の氷山であった。この現象は氷山上と南極大陸全体の地震計によって観測された。^{[42]この分裂は、6日前に13,500キロメートル（8,400マイル）離れ}たアラスカの嵐によって発生した海洋のうねりによって促進された可能性もあるという仮説もある。 ^{[43] [44]}

• 1987年、氷山B- 9、5,390 km ² (2,080 平方マイル)
• 1998年、氷山A-38、約6,900 km ² (2,700平方マイル) ^[45]
• 1999年、氷山B-17B 140 km ² (54 sq mi)、 2009年12月に船舶警報が発令された。^[46]
• 2000年、氷山B-15 11,000 km ² (4,200 平方マイル)
• 2002年、氷山C- 19、5,500 km ² (2,100 平方マイル)
• 2002年、氷山B- 22、5,490 km ² (2,120 平方マイル)
• 2003 年分離、氷山 B-15 A、3,100 km ² (1,200 平方マイル)
• 2006年、氷山D-16、310 km ² (120 平方マイル)
• 2010年、260 km2（100平方マイル）の氷床^。 2010年8月5日にグリーンランド北部のペーターマン氷河から分離し、1962年以来最大の北極氷山とされている。 ^[47]約1か月後、この氷山はグリーンランドの隣にあるナレス海峡のジョー島に衝突し、2つに分裂した。 ^[48] 2011年6月、ペーターマン氷島の大きな破片がラブラドル海岸沖で観測された。^[49]
• 2014年、氷山B- 31、615 km ² (237平方マイル)、2014年^[50]
• 2017年、氷山A-68、（ラーセンC）5,800 km ²（2,200平方マイル）^[51]
• 2018年、氷山B- 46、225 km ² (87平方マイル) ^[52]
• 2019年、氷山D- 28、1,636 km ² (632平方マイル) ^[53]
• 2021年、ブラント棚氷の氷山A- 74、1,270 km ² (490平方マイル) ^{[54] [55]}
• 2021年、ロンネ棚氷の氷山A- 76、4,320 km ² (1,670 平方マイル) ^[56]

歴史上最も悪名高い氷山の一つは、タイタニック号を沈没させた氷山である。この大惨事により、その後すぐに国際氷山パトロールが設立された。北半球と南半球の両方の氷山の大きさは、マンハッタン島の面積59.1平方キロメートル（22.8平方マイル）の何倍にも匹敵するとよく言われる。^{[57] [58] [59] [60] [61]}

芸術家たちは氷山を絵画の題材にしてきた。フレデリック・エドウィン・チャーチの『氷山』（1861年）は、チャーチがニューファンドランド・ラブラドール沖での船旅で完成させたスケッチから描かれた。^[62] カスパー・ダーヴィト・フリードリヒの『氷の海』（ 1823年 - 1824年）は、氷山と難破船のある極地の風景画で、このような状況の危険性を描いている。^[63] ウィリアム・ブラッドフォードは、北極海岸を舞台にした帆船の詳細な絵画を制作し、氷山に魅了された。^[64] アルバート・ビアスタットは、 1883年と1884年に蒸気船に乗って北極旅行をした際の習作を制作し、それがスタジオで制作した巨大な氷山のある北極の風景画の基礎となった。^[65]

アメリカの詩人リディア・シガニーは「氷山」という詩を書いた。1841年にヨーロッパから帰る途中、彼女の蒸気船はオーロラが見える夜、氷山の群れに遭遇した。船は翌朝まで無傷で通り抜け、太陽が昇り「北極の王たちの王冠に触れた」^{[66] 。}

• 記録された氷山の地域別リスト
• 流氷ステーション
• 氷の崩壊
• 海氷
• 極地の氷冠
• 極地の氷床（曖昧さ回避）
• ポリニヤ
• 海氷
• 氷による海底のえぐれ
• 棚氷

ウィキメディア・コモンズには
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• カナダ東海岸の氷山探索サービス
• 北極と南極の氷山
• ウィキソースの氷山関連作品