1969年二三月間,我國渤海發生了歷史上罕見的大冰封。沿岸的港口被堅冰封鎖,不能啟用,整個渤海海面“頓失滔滔”,幾乎完全被海冰覆蓋。從歷史記載和資料分析來看,這是本世紀以來最嚴重的壹次冰情。
在壹般年份,也就是所謂的常年,渤海自11月中旬開始,由北往南從岸邊向外海先後結冰;然後,從第二年3月起,由南向北海冰漸次消失。海冰存在的時間約為4個多月;海冰最盛期1月中下旬至2月中下旬。這時,渤海固定冰寬度大多在0.2~2公裏之間,個別河口和淺灘可達到5~10公裏寬。冰的厚度,北部海域為20~40厘米,最大約60厘米;南部冰厚多在10~30厘米間,最大40厘米。浮冰流動的範圍大致沿10~15米等深線分布,約距岸線10公裏左右,在遼東灣浮冰可達岸線外150公裏。
可是在1969年大冰封期間,渤海的海冰情況卻是另壹番影象,與常年相比有很大的不同。這時,除渤海海峽水域之外,整個渤海都被海冰覆蓋,冰封範圍廣,時間也長,從2月上旬直到3月中旬,維持了約50天之久。同時,冰層很厚,冰質堅硬,破壞力巨大。在冰封期間,渤海大致可分為:厚冰堆積區、平整厚冰區、厚冰堆積帶和碎冰區四個區域。
厚冰堆積區主要在渤海灣。這裏是渤海冰情最嚴重的區域;壹望無際的大冰原上,到處可見層層海冰堆積在壹起,堆積的高度為1~2米,最大為9米左右,大多由兩層以上冰凍結在壹起,也有4層單冰疊加成的,在冰層間含有灰黃色或灰褐色淤泥。在這個區域裏面的堆積冰,有當地形成的冰,也有從海上和附近沿岸漂流來的。這種冰在風和流的作用下,破壞力極大。
平整厚冰區位於厚冰堆積區的外面。它的冰面平整,面積巨大,壹般為30~40平方公裏,大的可達60~70平方公裏;冰的厚度比較均勻,壹般在20~30厘米之間,最厚的約60厘米。這種冰大部分是當地凍結的,在冰封期幾乎占據了整個渤海中央的位置。1969年3月5日飛機觀測時發現,在整個渤海中心區僅有壹條約500米的冰縫,最寬處約2公裏。
厚冰堆積帶與前面講的厚冰堆積區的主要區分,在於堆積帶呈帶狀分布,它位於平整厚冰區的外面,厚度約50厘米左右,最大為80厘米。這些冰多由兩層以上單冰重疊凍結而成,冰面上到處有堆積現象,堆積高度1~2米,堆積的冰大都是從海上漂移過來的。
碎冰區位於厚冰堆積帶的外緣,是由破碎的冰塊組成的冰水相間分布的區域,厚度多為30厘米左右。
渤海大冰封,造成了我國有記載以來最嚴重的壹次海冰災害。海水流經之處,把塘沽港航道上所有的浮鼓燈標破壞殆盡,去向不明;海冰割斷“海壹井”石油平臺樁柱的鋼管拉筋,並摧毀了“海二井”石油平臺。這座平臺長41米,打入海底28米,由2.2厘米厚的錳鋼板卷成的直徑0.85米的圓筒樁樁15根建成。據不完全統計,進出天津塘沽港的123艘客貨輪船,其中有58艘被海冰夾住,不能主動航行,隨冰漂移;有的船被擱淺,有的船被海冰擠壓變形進水,有的船螺旋獎被撞壞,使渤海航運和捕撈生產完全癱瘓。
關於海冰的破壞力有多大,經1971年冬季對位於我國渤海灣的“海二井”平臺進行觀測計算,壹塊6公裏見方,高1.5米的大冰塊,在流速不太大的情況下,其推力可達40兆牛頓,足以推倒石油平臺等海上工程建築,難怪在渤海大冰封期間摧毀那麽多的船只和平臺。
海冰的強度主要取決於它的鹽度、溫度和冰齡。通常新冰要比老冰的強度大,低鹽度的海冰比高鹽度的海冰強度大。所以,海冰不如淡水冰堅硬;在壹般情況下,海冰堅固程度約為淡水冰的75%。人在5厘米厚的河冰上面可以完全行走;而在海冰上面,要安全行走,則要有7厘米厚的冰才行。當然,溫度愈低,冰的強度愈大。1969年渤海大冰封期間,為解救船只,空軍曾在60厚米厚的堆積冰上投放了30公斤TNT炸藥,結果冰層仍沒有被炸破。
海冰對港口和海上船舶有很大的破壞力,這除了巨大的推力外,海冰因受溫度的影響,而產生的膨脹力也是非常厲害的。據計算,海冰溫度每降低1.5℃時,1000米長的海冰就能膨脹出0.45米。此外,海冰受到潮汐升降作用引起的豎向力,往往會造成凍結在海域裏的建築物基礎的破壞。