Средняя температура поверхностных вод Мирового океана 17,4 градуса, тогда как средняя температура приземного слоя воздуха всего 14,4 градуса. Таким образом, океан является «печкой», в которой запасено много тепла.

Все лето идет нагревание воды. Океан поглощает громадное количество тепла. В это время море холоднее суши и ветер с моря несет прохладу. Тогда на побережье не так жарко, как в глубине континента. Зимою нагревшиеся за лето массы воды отдают часть тепла воздуху. Ветер уносит это тепло и испарившуюся воду далеко вглубь суши, смягчая и увлажняя климат приморских стран зимою.

С поверхности океанов и морей испаряется более 300 тысяч кубических километров воды в год. Из этого количества 10 процентов в виде осадков выпадают на землю, возмещая полностью испарение влаги над сушей, которое составляет 31 тысячу кубических километров. Испарившаяся в тропиках и перенесенная ветром на север и на юг вода охлаждается; при этом выделяется масса тепла.

Влажные теплые ветры с океана вместе с течениями создают условия, при которых лежащий далеко на севере Мурманск является незамерзающим портом, а лишенная этих условий Одесса нуждается в ледоколах для проводки судов зимою. На одинаковой широте находятся Красноярск и Рига. Но первый лежит далеко от моря, и климат его совсем не похож на климат Риги. В Риге зима очень мягкая и недолгая, летом идут частые дожди, а в Красноярске — холодная зима и жаркое, сухое лето. Климат Риги — морской, а Красноярска — континентальный. Таких примеров можно привести очень много.

В зависимости от температуры меняется плотность воды.

Известно, что наибольшая плотность чистой воды наблюдается при 4 градусах, а температура замерзания 0 градусов. Если вода соленая, то она замерзает при более низкой температуре. Температуры наибольшей плотности и замерзания все время расходятся. Оказывается, только при солености в 24,7 ‰ температура замерзания и наибольшей плотности является одинаковой и равна минус 1,33 градуса.

При замерзании морской воды в лед превращается лишь чистая вода. Соли не образуют со льдом единой кристаллической массы. Часто они вымораживаются на поверхности льдины, где появляются тогда кристаллы затейливого узора — «ледяные цветы». При морозе в 25–30 градусов ледяные кристаллы смерзаются настолько плотно, что лед приобретает крепость, равную прочности кирпичной кладки. Многолетний лед становится совсем пресным. Этим пользуются мореплаватели, чтобы запастись питьевой водой.

При замерзании воды объем образовавшегося льда увеличивается почти на 9 процентов по сравнению с объемом воды, из которой он образовался. Таким образом, получается, что плотность льда меньше плотности воды и лед плавает. Плавающие льдины выступают над поверхностью моря только на ¹/₈–¹/₁₀ часть своей массы. Остальная часть ледового поля находится под водой.

Лед обладает малой теплопроводностью и, плавая на поверхности моря, препятствует дальнейшему промерзанию водной толщи.

В местах, где реки впадают в море и поверхностные воды сильно опресняются, вода замерзает раньше и льдины получаются более массивными. Вообще же этот лед редко бывает более 2 метров толщины. Особенно массивным, естественно, является полярный пак — так называют многолетний лед, образовавшийся в Северном Ледовитом океане. Пак достигает толщины в 3–6 метров.

Как образуется ледяное поле? Сначала в море появляются ледяные иголки-кристаллы, их трудно различить в воде простым глазом, но когда скопление ледяных иголок становится значительным, поверхность моря покрывается как бы масляными пятнами. Поэтому эти скопления несмерзшихся ледяных игл и носят название сало. Смерзаясь, сало образует ледяную корку, которая в спокойной бухте может покрыть всю поверхность воды. Но в море тихая погода — редкое явление. Волнение препятствует появлению сплошного покрова на больших пространствах, и пленочки ледяной корки смерзаются в небольшие ледяные «блины» — до 30 сантиметров в диаметре. Так как эти «блины» сталкиваются друг с другом, то по их краям образуется характерный бортик. В таком виде этот лед называется блинчатым льдом. Блинчатый лед, смерзшийся в ледяные поля до 10 сантиметров толщиной, называют молодик. Этот молодик растет сверху и снизу. Падающий снег превращается в легко замерзающую ледяную кашицу. Снизу также идет намерзание льда; к молодику прилипает все большее и большее количество ледяных кристаллов из верхнего слоя воды моря. Постепенно ледяное поле вырастает до метра толщиною и площадью в несколько гектаров. Ветер сталкивает ледяные поля, и они разламываются. По краям от сильных ударов нагромождается масса мелких кусков льдин, и получается ледяной вал высотой в 2–3 метра и даже больше. Так растут торосы.

Полыньи между льдинами при спокойной погоде вновь заполняются молодым льдом. Он способствует смерзанию обломков ледяных полей в одну сплошную массу. Вал торосов, находящийся сначала по краям льдины, может оказаться в середине нового ледяного поля. В движении под действием ветра и течений льды ломаются, между ними появляются разводья, и льды плывут, или, как часто говорят про них, дрейфуют.

Во многих морях умеренного пояса льды появляются только зимою. Совсем другое дело в полярных морях. Здесь льды держатся и зимою и летом. Только летом замерзание морской воды прекращается или идет очень медленно, а в некоторых районах лед даже тает. Летом образуются большие пространства чистой воды. В появлении их особенно велика роль ветра.

Разрежением льдов в сибирских полярных морях стараются пользоваться советские моряки, плавая по трассе Северного морского пути. По ней идут корабли из Мурманска и Архангельска на Дальний Восток и обратно. Нередко льды препятствуют прохождению каравана. Тогда на помощь приходят ледоколы.

Осенью и зимою замерзание идет очень быстро, и все море покрывается ледяными полями, между которыми остаются лишь узкие пространства чистой воды — полыньи. Сплошного покрова льда, как на озере, в море образоваться не может. Этому препятствуют волны, приливы, отливы и ветер.

Ледяные поля часто бывают весьма значительны. Отдельные ледяные поля площадью 1–2 гектара смерзаются в массивы в десятки гектаров. Со временем старые торосы, торчащие среди этих льдин, сглаживаются и образуются довольно ровные поля. Ледяное поле, на котором была оборудована станция «Северный полюс», приняло четыре больших самолета и просуществовало много месяцев, дрейфуя через Ледовитый океан. А ведь вес одного такого самолета с грузом превышал 30 тонн.

Полярные льды находятся всегда в движении. Господствующие ветры в высоких широтах имеют направление с востока на запад. Основной вынос льдов из центральной части Северного Ледовитого океана направлен в сторону Гренландского моря. Пространство между Шпицбергеном и Гренландией служит главными воротами, через которые идет разгрузка льдов Северного Ледовитого океана. А льдов здесь образуется много. Они сплошным потоком движутся вдоль восточных берегов Гренландии, пока не достигают теплых вод Атлантического океана, где и тают. В большинстве своем льды, прошедшие через Северный Ледовитый океан, — старые, многолетние льды.

В центральной части Ледовитого океана дрейфуют льды медленно: 1–2 километра в сутки. Чем ближе к Гренландскому морю, тем больше ускоряется дрейф. Вдоль восточных берегов Гренландии льдины плывут со скоростью более 10 километров в сутки. Здесь движется поток льдов шириной до 500 километров. С Восточно-Гренландским течением в Атлантику поступает ежегодно почти 13 тысяч кубических километров льда, треть всех льдов Северного Ледовитого океана.

В Северном Ледовитом океане только западная часть Баренцова моря и восточная часть Гренландского моря зимою свободны от льдов. Летом граница сплошных льдов отодвигается на север. Совсем освобождаются от льдов Белое и Баренцово моря. В последнем льды остаются только в самом северном районе, вблизи Земли Франца Иосифа и к юго-востоку и востоку от Шпицбергена. Уменьшается сплоченность льдов в Карском море, море Лаптевых, Восточно-Сибирском и Чукотском (особенно вблизи Берингова пролива).