Połynia (z rosyjskiej „полынья” [polynia]) stanowi obszar, w Arctic lub Antarktyce , które pozostają wolne od lodu lub pokrytej cienkiej warstwy lodu w środku lodzie (utworzone przez wodę morską . , w przeciwieństwie do lodowych utworzonych ze świeżej wody). Słowo polynya to leksykalne zapożyczenie z rosyjskiego полынья , co oznacza „dziura w lodzie”. Polar odkrywców XIX -tego wieku przyjęli to słowo na obszarach wolnych od lodu.
Polinezy znajdują się z roku na rok w mniej więcej tych samych miejscach. Ich kształty są zmienne i mogą sięgać kilkuset kilometrów kwadratowych. Na szczególną uwagę zasługują połynie Morza Weddella .
Połynie są tworzone przez dwa różne procesy: połynie ciepła jawnego i połynie ciepła utajonego z wiatrem lub prądami.
Jest to proces termodynamiczny , który zachodzi, gdy cieplejsza woda unosi się na powierzchnię w temperaturze powyżej punktu zamarzania . Prowadzi to do zmniejszenia produkcji lodu, a nawet jego przerwania pomimo zimna otoczenia. Upwelling z cieplejszych prądów wodnych wywołane przez lokalną topografią lub innych zjawisk związanych z prądów morskich (oddział w Zatokowego dzieje się na zachodnim wybrzeżu Grenlandii na przykład) są korzystne miejsca dla polynyas.
Połynie ciepła utajonego są regionami intensywnej produkcji lodu, a zatem możliwymi miejscami gęstszej produkcji wody w regionach polarnych. Ta intensywna produkcja lodu w poliniach prowadzi do uwolnienia dużej ilości solanki do wód powierzchniowych. Ta bardzo słona woda ma tendencję do opadania i mieszania się, tworząc „gęste” prądy wodne. Pytaniem otwartym jest, czy polinie arktyczne są w stanie wytworzyć wystarczająco dużą ilość gęstej wody niezbędnej do termohalinowej cyrkulacji dna oceanicznego.
Połynie powstają również pod wpływem wiatru katabatycznego (wiejącego z kontynentu na Antarktydę i Grenlandię ) lub prądów oceanicznych , które działają poprzez skierowanie lodu na morze z ustalonego punktu, takiego jak linia brzegowa , lód przyczepiony do wybrzeża : szybki lód lub most lodowy . Połynię tworzy początkowo pak lodowy z bieżącego roku, który jest wypłukiwany z wybrzeża, pozostawiając obszar otwartej wody, w którym może tworzyć się nowy lód. Ten nowy lód jest w ten sposób chroniony przed wiatrem przez watahę roku, a kiedy do niego dotrze, wataha zostaje z nim zintegrowana.
W badaniu opublikowanym w czasopiśmie Nature (2019) przyjrzano się dwóm dużym polineniom na Antarktydzie: pierwszym o powierzchni 33 000 km 2 przez trzy tygodnie w 2016 r. i drugim o powierzchni 55 000 km 2 we wrześniu.październik 2017. Dochodzi do wniosku, że ten rodzaj polinezji może pojawić się tylko przez połączenie w tym samym czasie kilku czynników, w tym gwałtownego wiatru (prawie huraganu ) pochodzącego z kontynentu, który jest wzmacniany przez zbliżanie się do wybrzeży w połączeniu ze zmodyfikowanym przez podwodne górzyste płaskowyż ( Maud Rise ). Całość powoduje wypływ cieplejszej wody z dna w miarę opadania zimnych wód powierzchniowych. Te ciepłe wody następnie ochładzają się i ostatecznie stają się gęstsze i opadają na dno, gdy cieplejsza woda się podnosi. Zjawisko to może być samowystarczalne i dopóki trwa, lód nie tworzy się w polinei.
Połyny pełnomorskie tworzą się podobnie, gdy korzystne warunki atmosferyczne panują na obszarach oceanograficznych. Takie warunki atmosferyczne sprzyjają dryfowi lodu w przeciwnych kierunkach w celu otwarcia paku lodowego. W cyklony polarne są typowym spust atmosferyczny te zjawy jak cyklonalnych wiatry pchania lodu w przeciwnych kierunkach w środku cyklonu. Podobnie fronty zimne, w których występują dwa przeciwstawne przepływy, są idealne do tworzenia polinezji pełnomorskiej.
Połynie odgrywają ważną rolę w ekologii Oceanu Arktycznego . Stanowią obszar otwartych wód dla ssaków morskich , ptaków, takich jak pingwiny królewskie i cesarskie , oraz niedźwiedzi polarnych , które nie migrują w okresie zimowym. Bogactwo w plankton, który może się rozwinąć zaraz po pojawieniu się Słońca , zapewniane przez polinezy inicjuje łańcuch pokarmowy , który umożliwia rozwój fauny arktycznej.
Niektóre polinie, np. polynya North Water (w) w Kanadzie , są instalowane tylko na sezon iw tym samym miejscu co roku. Zwierzęta mogą wtedy dostosować swoją strategię życiową do tej okresowości, a tego typu połynie są szczególnymi ekologicznymi polami badań. Zimą ssaki morskie, takie jak morsy , narwale i bieługi , nie migrują na południe i pozostają w morzach arktycznych. Wiosną brak lub cienka warstwa lodu umożliwia przechodzenie światła przez powierzchnię pod koniec nocy polarnej, powodując szybki wzrost planktonu, który jest podstawą morskiego łańcucha pokarmowego. Tak więc połynie wydają się być siedliskiem wczesnej i intensywnej produkcji fitoplanktonu , który zapewnia transfer energii słonecznej do łańcucha pokarmowego, utrwalanego przez glony planktonowe, a następnie w wyniku czego powstają dorsze polarne , foki , wieloryby i niedźwiedzie polarne. Te niedźwiedzie polarne są znane, aby móc pływać więcej niż 65 km w poprzek otwartej wodzie Połynia.
W ostatnich dziesięcioleciach niektóre połynie, takie jak te w Morzu Weddella , mogły przetrwać kilka zim (1974-1976).
Kiedy okręty podwodne Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych w latach 50.-60. odbywały wyprawy na Biegun Północny , zdawały sobie sprawę z niebezpieczeństw związanych z wynurzeniem się przez grubą pokrywę lodową Oceanu Arktycznego. W 1962 r. zarówno USS Skate, jak i USS Seadragon (SSN-584) (en) wypłynęły na powierzchnię w tym samym stopniu położoną w pobliżu centrum , aby dokonać pierwszego powołania polarnej Floty Atlantyckiej i Floty Pacyfiku.