#今天要来点物理吗？##物相#

brinicle现象，有人叫它死亡冰指。

当海水在极地海洋中因低温即将被冻住的时候，溶解度下降析出盐分，导致冰冷盐水因密度更高而下沉，而它本身温度低于周围海水的冰点，所以在路径上形成向下生长的空心冰管，包裹着在正在形成的海冰下降盐水羽流。

更技术上来说，盐水结冰会使附近未结冰的水的成分发生显著变化。当水结冰时，大多数杂质被排除在水晶体之外;与形成它的海水相比，即使是海水中的冰也相对纯净。由于将杂质（如盐和其他离子）挤出，海冰呈多孔和海绵状，与淡水结冰时产生的固体冰完全不同。

随着海水结冰，盐分从纯冰晶晶格中挤出，随着浓缩盐水扩散，周围水体含盐量升高。这降低了其冰点降低并增加了其密度。降低冰点温度可以使周围富含盐水的水保持液态，不会立即结冰。密度的增加导致该层下沉。当这种超盐过冷的水从冰冻的纯水中下沉时，在冰层中形成了盐水通道。

这种过冷的盐水到达冰下未结冰的海水时，它会导致额外的冰。水从高浓度移动到低浓度。由于盐水的水浓度较低，因此会吸引周围的水。由于盐水的温度较低，新吸引的水会结冰。如果盐水通道分布相对均匀，则冰层向下均匀生长。然而，如果盐水通道集中在一个小区域，冷盐水的向动（现在富含盐分，以至于不能在正常冰点冻结）开始与未冻结的海水相互作用。

正如来自火的热空气像羽流一样上升，这种冰冷、浓密的水也会像羽流一样下沉。它的外边缘开始积聚一层冰，因为周围的水被这种射流冷却到冰点以下，结冰。现在已经形成了一个类似于一个倒置的冰“烟囱”或冰的钟乳石，包围着这种过冷、超咸水的向动。

当冰钟乳石变得足够厚时，它就会自我维持。当冰在向动的冷射流周围积聚时，它会形成一层绝缘层，防止冷的咸水扩散和变暖。结果，射流周围的冰套随着水流向下生长。冰乳石的内壁温度保持在盐度确定的冻结曲线上，因此随着冰乳石的生长和盐水的温度变高，进而让内壁熔化以稀释水分，导致附近盐水密度降低，冰点升高，再次导致结冰。

它就像一根由内而外翻动的冰柱;不是冷空气将液态水冻结成层，而是向下冲的冷水冻结周围的水，使其能够下降到更深的地方。

在适当的条件下，brinicle可以到达海底。为此，来自顶部浮冰的超冷盐水必须继续流动，周围的水的盐分必须明显低于盐水，水不能很深，头顶的海冰必须静止，并且该地区的水流必须最小或静止。如果周围的水太咸，其冰点将太低，无法在盐水羽流周围产生大量冰。如果水太深，盐水很可能在到达海底之前因自身重量而挣脱。如果冰袋是移动的或水流太强，应变会破坏brinicle。

到达海底后，随着周围水的结冰，它将继续积冰。Brinicle将沿着海底向下倾斜，直到到达尽可能低的点，在那里它将汇集。任何底栖的海洋生物，包括海星或海胆，都可能被包裹在这个不断扩大的冰网中并被困住，最终冻死。

自 1960 年代以来，Brinicles 就广为人知。普遍接受的模型是由美国海洋学家Seelye Martin于1974年提出的。2011年，制片人Kathryn Jeffs和摄影师Hugh Miller，Doug Anderson为BBC纪录片《冰冻星球》（Frozen Planet）首次拍摄到brinicle现象的形成http://t.cn/A6H7y88M。

哥伦比亚国立大学的研究人员与劳伦斯利弗莫尔国家实验室合作，于2023年开发了第一个brinicle形成的数值模型：http://t.cn/A6Hhw8cJ