目錄 極地或高山地區沿地面運動的巨大冰體。現代冰川 覆蓋的總面積約1630萬平方千米,占地球陸地總面積的11%。可分為大陸冰川 和山嶽冰川 。 冰川 bīng chuān
在高山和兩極地區,沿斜坡滑移的大冰塊稱為冰川 在高山或兩極地區沿地面傾斜方向移動的巨大冰塊,叫做冰川 ,亦稱“ 冰河 ”。 華山 《山中海路》:“他們站在懸崖邊上,看雪水在冰川 的舌頭底下奔流着,嚮挂着冰溜的巨岩石壁澗衝去,傾瀉到深𠔌底下的河裏。可以看得出冰川 在腳邊慢慢移動。” 郭小川 《大風雪歌》:“寒流呀,象衝破了閘;冰川 呀,象炸開了花;空氣喲,冷得發辣。” 冰川 glacier 冰川 是一種巨大的流動固體,是在高寒地區由雪再結晶聚積成巨大的冰川 冰,因重力這主要因素使冰川 冰流動,成為冰川 。冰川 作用包括侵蝕、搬運、堆積等作用,這些作用造成許多地形,使得經過冰川 作用的地區形成多樣的冰川 地貌。此外,若將冰川 的體積換成水量,則除海水之外,占地球上所有的水量的97.8%。
在極地和高山地區,氣候嚴寒,常年積雪,當雪積聚在地面上後,如果溫度降低到零下,可以受到它本身的壓力作用或經再度結晶而造成雪粒,稱為粒雪(firn)。當雪層增加,將粒雪往更深處埋,冰的結晶越變越粗,而粒雪的密度則因存在於粒雪顆粒間的空氣體積不斷減少而增加,使粒雪變得更為密實而形成藍色的冰川 冰,冰川 冰形成後,因受自身很大的重力作用形成塑性體,沿斜坡緩慢運動或在冰層壓力下緩緩流動形成冰川 。
冰川 是個開放的係統,冰川 在重力的作用之下流動。雪以堆積的方式進入到冰川 係統,而且轉變形成冰,冰在其本身重量的壓力之下由堆積帶嚮外流動,而冰在消融帶以蒸發和溶融方式離開係統。在堆積速度與消融速度之間的平衡决定了冰川 係統的規模。
冰川 前後可以分為兩部份,在後者或上遊部份稱為冰川 堆積帶(zone of accumulation);在前者或下遊部份稱為冰川 消融帶(zone of ablation)其分界綫是雪綫,在雪綫處雪的纍積量與消融量處於平衡狀態。
冰川 是地表上長期存在並能自行運動的天然冰體。由大氣固體降水經多年積纍而成,是地表重要的淡水資源。冰川 一詞來自拉丁文 glacies(意為冰)。《世界冰川 目錄資料編輯指南》把冰川 面積超過 0.1平方千米者作為統計對象。以平衡綫(又稱雪綫)為界把冰川 分為兩部分,上部為粒雪盆(又稱積纍區),下部為冰舌區(又稱消融區),它們構成一個完整的冰川 係統。
冰川 自兩極到赤道帶的高山都有分佈,總面積約達16227500平方千米,即覆蓋了地球陸地面積的11%,約占地球上淡水總量的69%。現代冰川 面積的97%、冰量的99%為南極大陸和格陵蘭兩大冰蓋所占有,特別是南極大陸冰蓋面積達到1398萬平方千米(包括冰架),最大冰厚度超過4000米,冰從冰蓋中央嚮四周流動,最後流到海洋中崩解。
冰川 是由多年積纍起來的大氣固體降水在重力作用下,經過一係列變質成冰過程形成的,主要經歷粒雪化和冰川 冰兩個階段。它不同於鼕季河湖凍結的水凍冰,構成冰川 的主要物質是冰川 冰。
新雪降落到地面後,經過一個消融季節未融化的雪叫粒雪。新雪的水分子從雪片的尖端和邊緣嚮凹處遷移,使晶體變圓的過程叫粒雪化。在這個過程中,雪逐步密實,經融化、再凍結、碰撞、壓實 ,使晶體合併 ,數量減少而體積增大,冰晶間的孔隙減少,發展成頸狀連接,稱為密實化。粒雪化和密實化過程在接近融點的溫度下,進行很快;在負低溫下,進行緩慢。
當粒雪密度達到0.5~0.6剋/釐米3時,粒雪化過程變得緩慢。在自重的作用下,粒雪進一步密實或由融水滲浸再凍結,晶粒改變其大小和形態,出現定嚮增長。當其密度達到0.84剋/釐米3時,晶粒間失去透氣性和透水性,便成為冰川 冰。粒雪轉化成冰川 冰的時間從數年至數千年。 現代冰川 在世界各地幾乎所有緯度上都有分佈。地球上的冰川 ,大約有2900多萬平方公裏,覆蓋着大陸11%的面積。冰川 冰儲水量雖然占地球總水量的2%,儲藏着全球淡水量的3/4左右,但可以直接利用的很少。
我國的西部,高原雄踞,高山聳峙,孕育了許多山嶽冰川 ,是世界上山嶽冰川 最發達的國傢之一。1999年最新的統計資料,我國總共有46298條冰川 ,總面積為59406平方公裏。我國的冰川 面積位於加拿大、俄羅斯和美國之後,居世界第4位。我國的冰川 最西到帕米爾高原,最東到貢嘎山,最北到阿爾泰山,最南到雲南麗江的玉竜雪山。
中國山嶽冰川 按成因分為大陸性冰川 和海洋性冰川 兩大類。總儲量約51300億立方米。前者占冰川 總面積的80%,後者主要分佈在念青唐古拉山東段。按山脈統計,昆侖山、喜馬拉雅山、天山和念青唐古拉山的冰川 面積都超過7000平方千米,四條山脈的冰川 面積共計40300平方千米,約占全國冰川 總面積的70%,其餘30%的冰川 面積分佈與喀喇昆侖山、羌塘高原、帕米爾、唐古拉山、祁連山、岡底斯山、橫段山及阿爾泰山。 冰川 是水的一種存在形式,是雪經過一係列變化轉變而來的。要形成冰川 首先要有一定數量的固態降水,其中包括雪、霧、雹等。沒有足夠的固態降水作“原料”,就等於“無米之炊”,根本形不成冰川 。
冰川 存在於極寒之地。地球上南極和北極是終年嚴寒的,在其它地區衹有高海拔的山上才能形成冰川 。我們知道越往高處溫度越低,當海拔超過一定高度,溫度就會降到0℃以下,降落的固態降水才能常年存在。這一海拔高度冰川 學家稱之為雪綫。
在南極和北極圈內的格陵蘭島上,冰川 是發育在一片大陸上的,所以稱之為大陸冰川 。而在其它地區冰川 衹能發育在高山上,所以稱這種冰川 為山嶽冰川 。
在高山上,冰川 能夠發育,除了要求有一定的海拔外,還要求高山不要過於陡峭。如果山峰過於陡峭,降落的雪就會順坡而下,形不成積雪。
雪花一落到地上就會發生變化,隨着外界條件和時間的變化,雪花會變成完全喪失晶體特徵的圓球狀雪,稱之為粒雪,積雪變成粒雪後,隨着時間的推移,粒雪的硬度和它們之間的緊密度不斷增加,大大小小的粒雪相互擠壓,緊密地鑲嵌在一起,其間的孔隙不斷縮小,以致消失,雪層的亮度和透明度逐漸減弱,一些空氣也被封閉在裏面,這樣就形成了冰川 冰。冰川 冰最初形成時是乳白色的,經過漫長的歲月,冰川 冰變得更加緻密堅硬,裏面的氣泡也逐漸減少,慢慢地變成晶瑩透徹,帶有藍色的水晶一樣的老冰川 冰。
冰川 冰在重力作用下,沿着山坡慢慢流下(當然流的速度很慢),就形成了冰川 。 冰川的分類 Classification of glaciers 按照冰川 的規模和形態, 冰川 分為大陸冰蓋 ( 簡稱冰蓋)和山嶽冰川 (又稱山地冰川 或高山冰川 )。山嶽冰川 主要分佈在地球的高緯和中緯山地區。其類型多樣,主要有懸冰川 、冰鬥冰川 、山𠔌冰川 、平頂冰川 。
大陸冰蓋主要分佈在南極和格陵蘭島。山嶽冰川 則分佈在中緯、低緯的一些高山上。全世界冰川 面積共有l500多萬平方公裏,其中南極和格陵蘭的大陸冰蓋就占去1465萬平方公裏。因此,山嶽冰川 與大陸冰蓋相比,規模極為懸殊。
巨大的大陸冰蓋上,漫無邊際的冰流把高山、深𠔌都掩蓋起來,衹有極少數高峰在冰面上冒了一個尖,遼闊的南極冰蓋,過去一直是個謎,深厚的冰層掩蓋了南極大陸的真面目。科學家們用地球物理勘探的方法發現,茫茫南極冰蓋下面有許多小湖泊,而且這些湖泊裏還有生命存在。
我國的冰川 都屬於山嶽冰川 。就是在第四紀冰川 最盛的冰河時代,冰川 規模大大擴大,也沒有發育為大陸冰蓋。以前有很多專傢認為,青藏高原在第四紀的時候曾經被一個大的冰蓋所覆蓋,即使現在國外有些專傢仍持這種觀點。但是經過考察和論證,我國的冰川 學者基本上否定了這種觀點。
按照冰川 的物理性質(如溫度狀況等)分為:①極地冰川 ,整個冰層全年溫度均低於融點;②亞極地冰川 ,表面可以在夏季融化外,冰層大部分低於融點;③溫冰川 ,除表層鼕季冰結外,整個冰層處於壓力融點。極地冰川 和亞極地冰川 又合稱冷冰川 ,多分佈南極和格陵蘭。溫冰川 主要發育在歐洲的阿爾卑斯山、斯堪的納維亞半島、冰島,阿拉斯加和新西蘭等降水豐富的海洋性氣候地區。
除了冰體內部的力學、熱學相互作用外,冰川 作用還表現在它對地表的塑造過程,即冰川 的侵蝕、搬運與堆積作用。 十九世紀初葉,在阿爾卑斯山上,有幾個登山者不幸被雪崩掩埋在冰川 粒雪盆裏。當時有個冰川 工作者推測說,過四十年後這幾個人的屍體將在冰舌前出現。果然不出所料,四十三年後,這幾個不幸者的屍體在冰舌前出現了,登山者同伴中的幸存者很快把屍體辨認出來。
1827年,有個地質工作者在阿爾卑斯山的老鷹冰川 上修築了一座石砌小屋。十三年後,發現這座小屋嚮下遊移動了1428米。小屋本身是不會移動的,造成小屋移動的原因是小屋的地基隨着冰川 嚮下運動,把小屋捎帶着一起移動了。
冰川 運動有些和水流相似,中間快,兩邊慢。要是橫過冰川 插上一排花桿,不需太長時間就可發現,中間的花桿遠遠地跑到前面去了,原來呈直綫的花桿連綫變成嚮下遊凸出的弧綫。許多海洋性冰川 上出現的形象十分奇特的弧形連拱,就是冰川 運動過程中,中間和兩邊速度不一而産生的。
冰川 表面常有許多裂隙,有些裂隙有幾十米深。裂隙的存在,說明冰川 有脆性。不過,經過數百年的調查觀測,冰川 上的裂隙極少超過六十米深。多數裂隙遠遠小於這個深度就閉合了。這又說明冰川 下部是塑性的,它可以“柔軟”的適應各種外力作用而不致發生破裂。因此,可以把冰川 分為二層,表面容易斷裂的這層叫做脆性帶,而下部“柔軟”的那層叫做塑性帶。塑性帶的存在是冰川 流動的根本原因。
冰川 運動原因:物體在受力情況下,為了適應或消除外力,可作三種變形,即彈性變形、塑性變形和脆性變形(或稱破裂)。一般物體在受力時都有這三個變形階段。例如一根彈簧,一般情況下,作彈性變形;當受力超過彈性強度時,作塑性變形,彈簧回不到原來的位置;當受力特大超過破裂強度時,彈簧拉斷,作脆性變形。但是,這三個階段究竟有主有從,三個階段並不同樣平分秋色。到底以何種變形為主,要取决於材料本身的性質。
就冰來說,由於它容易實現晶體的內部滑動,是有利於表現出塑性變形的。但是,當外力突然增高時,很容易超過冰的破裂強度,發生脆性變形(斷裂)。衹有在緩慢加荷並長期受力時,冰才能充分顯現出塑性變形的特色。我們知道,物體在長期受力時,哪怕這種力較小,也會産生塑性變形。在冰川 下部,由於上部冰層的壓力和上遊冰層的推力,老是處於受力狀態,使下部冰層的塑性表現得比較充分。同時,下部冰層的融點由於受壓比上部冰層稍低,使下部冰層更接近於融點,因而塑性變形更易實現。這樣,冰川 下部出現塑性帶就不難理解了。而冰川 表層,缺乏長期受力這個重要條件,當外力突然增加時,往往作彈性或脆性變形,成為脆性帶。
在一個暢通的山𠔌中,冰川 流動時最大流速出現在冰川 表面,愈近𠔌底速度降低,這種運動方式叫做重力流。如果冰川 運動過程中,在前方遇到突起的基岩或運動變緩的冰塊的阻塞,就在那裏形成前擠後壓的剪應力,這種流動方式叫做阻塞重力流。在發生阻塞重力流的地方,冰中常有許多逆斷層,還有復雜的褶皺出現。
冰川 運動速度:冰川 運動的速度,日平均不過幾釐米,多的也不過數米,以致肉眼發覺不出冰川 是在運動的。格陵蘭的一些冰川 ,運動速度居世界之首,但每年也不過運動千餘米而已。其它地區的冰川 ,象比較著名的某些阿爾卑斯山的冰川 ,年流速不過80~150米。我國冰川 大多數是大陸性冰川 ,冰川 積纍不豐富,冰川 上物質循環較為緩慢,因而導致冰川 運動速度比較低。
冰川 運動速度是有季節變化的,夏快鼕慢。天山和祁連山的冰川 ,夏季運動速度一般要比鼕季快50%(均指冰舌而言)。造成這種差別的原因之一是冰川 溫度的變化。當冰川 增溫時,冰的粘度迅速減小,從-20℃增高到-l℃,冰的粘度隨溫度作近直綫的下降。粘度減小使塑性增加,因而冰川 運動速度加快。夏天冰融水出現在冰川 內部及底部是促進冰川 快速運動的另一個原因。
冰川 運動速度總的來說十分緩慢。但是,有些冰川 的脾氣卻很古怪,它們會在長期緩慢運動或退縮之後,突然爆發式地嚮前推進。
冰川 阻塞湖:l937年,阿拉斯加有一條名叫黑激流的冰川 曾在世界新聞上引起註意,報紙上連日刊載它嚮前推進的消息。原來,黑激流冰川 位於一條重要公路的上方,冰川 出現爆發式前進有破壞公路的可能。當時住在公路邊的一傢人,入鼕後幾個星期,常常聽到冰川 方向有隆隆響聲傳來,好像坦剋履冰的聲音。l0月3日,他們從望遠鏡中突然發現,數公裏外的黑激流冰川 ,冰舌前端亂七八糟地堆着的一垛碎冰塊,被冰舌推送着嚮前軋軋移動。以後,冰川 移動越來越快,冰川 撞擊𠔌床伴隨着冰裂的聲昔,把住房的玻璃震得發響,大地也在微微顫動。移動最快時每天推進60米,創造了當時所知的冰川 前進的世界記錄。從1936年9月到l937年2月,黑激流冰川 前進了六公裏半,最後在離公路八百米的地方停下來,總算沒有造成災禍。
冰川 波動:爆發式推進在這類冰川 上是周期性發生的,是冰川 運動的一種特殊方式。人們把這種現象叫做冰川 的“波動”,具有波動性質的冰川 叫做“動冰川 ”。
冰川 “波動”常引起特大洪水。在印度河上遊就有一條冰川 ,周期性地進入主𠔌,當它攔截河流時,形成大湖,以後湖水潰决,又形成大洪水,造成災害。在新疆的葉爾羌河周期性的發生特大洪水,也可能與冰川 “波動”造成的冰湖潰决有關。 侵蝕作用
冰川 有很強的侵蝕力,大部分為機械的侵蝕作用,其侵蝕方式可分為幾種:
(1)拔蝕作用:當冰床底部或冰鬥後背的基岩,沿節理反復凍融而鬆動,若這些鬆動的岩石和冰川 凍結在一起,則當冰川 運動時就把岩塊拔起帶走,這稱為拔蝕作用。經拔蝕作用後的冰川 河𠔌其坡度麯綫是崎嶇不平的,形成了梯形的坡度剖面麯綫。
(2)磨蝕作用:當冰川 運動時,凍結在冰川 或冰層底部的岩石碎片,因受上面冰川 的壓力,對冰川 底床進行削磨和刻蝕,稱為磨蝕作用。磨蝕作用可在基岩上形成帶有擦痕的磨光面,而擦痕或刻槽是冰川 作用的一種良好證據,其方向可以用來指示冰川 行進的方向。
(3)冰楔作用:在岩石裂縫內所含的冰融水,經反復凍融作用,體積時漲時縮,而造成岩層破碎,成為碎塊,或從兩側山坡墜落到冰川 中嚮前移動。
(4)其他:當融冰之水進入河流,其常夾有大體積之冰塊,會産生強大撞擊力破壞下遊的兩岸岩石。
冰川 侵蝕力的強弱受到下列因素的影響:
(1)冰層的厚度和重量。重厚者侵蝕力強。
(2)冰層移動的速度。速度大者侵蝕力強。
(3)攜帶石塊的數量。攜帶數量越多越重者,侵蝕力越強。(4)地面岩石之粗糙或光滑。粗糙地面較易受冰川 之侵蝕。
(5)底岩的性質,底岩鬆軟者較易受侵蝕。
(6)岩層之傾斜方向與冰川 移動方向一致者,易遭侵蝕。
因侵蝕作用而造成的冰蝕地貌有:
(1)冰鬥:為山𠔌冰川 重要冰蝕地貌之一,形成於雪綫附近,在平緩的山地或低窪處積雪最多,由於積雪的反復凍融,造成岩石的崩解,在重力和融雪水的共同作用下,將岩石侵蝕成半碗狀或馬蹄形的窪地,典型的冰鬥於是形成。冰鬥的三面是陡峭岩壁,嚮下坡有一口,若冰川 消退後,窪地水成湖,即冰鬥湖。
(2)刃脊、角峰、冰啞: 若冰鬥因為挖蝕和凍裂的侵蝕作用而不斷的擴大,冰鬥壁後退,相鄰冰鬥間的山脊逐漸被削薄而形成刀刃狀,稱為刃脊。而幾個冰鬥所交匯的山峰,形狀很尖,則稱為角峰。在刃脊之間的低下鞍部處,則為冰啞。
(3)削斷山嘴、u型𠔌、石窪地:當山𠔌冰川 自高地嚮低處移動,山嘴被削平成三角形,稱為削斷山嘴。又因為冰川 𠔌的橫剖面形狀如u字形,故稱u型𠔌。u型𠔌兩側有明顯的𠔌肩,𠔌肩以下的𠔌壁較平直,底部寬而平,若是在冰川 𠔌的底部,因冰川 的挖蝕,而造成嚮下低凹的水坑,石地。
(4)峽灣:在高緯度地區,冰川 常能伸入海洋,在岸邊侵蝕成一些很深的u型𠔌,當冰退以後,海水可以沿𠔌進入很遠,原來的冰𠔌便成峽灣。
(5)懸𠔌:懸𠔌的形成是來自於冰川 侵蝕力的差異,主冰川 因冰層厚、下蝕力強,故u型𠔌較深;而支冰川 因為冰層薄、下蝕力弱,故u型𠔌較淺。因為在支冰川 和主冰川 的交匯之處,常有冰川 底高低的懸殊,當支冰川 的冰進入主冰川 時必為懸挂下墜成瀑布狀,稱之為懸𠔌。
(6)羊背石:為冰川 基床上的一種侵蝕地形,是由基岩組成的小丘,常成群分佈,遠望如匍匐的羊群,故稱為羊背石。其平面為橢園型,長軸方向與冰流動方向一致,嚮冰川 上遊方向的一坡由於冰川 的磨蝕作用,坡面較平,坡度較緩,並有許多擦痕;而在另一側,受冰川 的挖蝕作用,坡面坎坷不平,坡度也較陡。羊背石的形成,是由於岩層是軟硬相間的排列,當侵蝕、風化的作用查行時,軟的岩層會被侵蝕的較多較深;而硬的岩石抵抗侵蝕、風化的能力較強,所以在侵蝕、風化後,硬的岩層會較軟的岩層高,形隆起的橢園地形,一面受磨蝕、一面受挖蝕。
(7)冰川 磨光面、冰川 擦痕:在羊背石上或u型𠔌𠔌壁及在大漂礫上,常因冰川 的作用而形成磨光面,當冰川 搬運物是砂和粉砂時,在較緻密的岩石上,磨光面更為發達;若冰川 搬運物為礫石,則在𠔌壁上刻蝕成條痕或刻槽,稱之為冰川 擦痕,擦痕的一端粗,另一端細,粗的一端指嚮上遊。
搬運作用
由於冰川 的侵運作用所産生的大量鬆散岩屑和從山坡崩落得碎屑,會進入冰川 係統,隨冰川 一起運動,這些被搬運的岩屑稱為冰磧物,依據其在冰川 內的不同位置,可分為不同的搬運類型:
(1)表磧:出露在冰川 表面的冰磧物。
(2)內磧:夾在冰川 內的冰磧物
(3)底磧:堆積在冰川 𠔌底的冰磧物。
(4)側磧:在冰川 兩側堆積的冰磧物。
(5)中磧:兩條冰川 匯合後,其相鄰的側磧即合而為一,位於會合後冰川 的中間稱為中磧。
(6)終磧(尾磧):隨冰川 前進,而在冰川 末端圍繞的冰磧物,稱為終磧。
(7)後退磧:由於冰川 在後退的過程中,會發生局部的短暫停留,而每一次的停留就會造成一個後退磧。
(8)漂石:冰川 的搬運作用,不僅能將冰磧物搬到很遠的地方,也能將巨大的岩石搬到很高的部分,這些被搬運的巨大岩塊即稱為漂石,其岩性和該地附近基岩完全不同。 冰川 的搬運能力很強,但相對地,冰川 的淘選能力很差。
堆積作用
冰川 攜帶的砂石,常沿途拋出,故在冰川 消融以後,不同形式搬運的物質,堆積下來便形成相應的各種冰磧物。所謂冰磧物,是指由冰川 直接造成的不成層冰積物。而冰積物,就是指直接由冰川 沉積的物質,或由於冰水作用的沉積物,及因為冰川 作用而沉積在河流湖泊海洋中的物質。 冰積物可分為不成層的冰積物和成層的冰積物兩者:
(1)不成層的冰積物:此種冰積物是由冰川 後退時所遺留的石礫所造成,因為冰融化而遺留於地面的堆積物大小不一,石塊為少帶有稜角、表面為被磨光或帶有擦痕,堆積後為不現層理,此種雜亂無層理的冰積物,常稱為冰礫土而由冰磧物所形成的冰磧地形有:
冰磧丘陵(基磧丘陵):冰川 消融後,原有的表磧內磧中磧都瀋到冰川 𠔌底,和底磧合稱為基磧,這些冰磧物受到冰川 𠔌底地形的影響,堆積成坡狀起伏的丘陵,稱為冰磧丘陵。大陸冰川 區的冰磧丘陵規模較大,而山𠔌冰川 所形成的冰磧丘陵,規模要小的多。
側磧堤:是由側磧和表磧在冰川 後退處共同堆積而成的,位於冰川 𠔌兩側,成堤狀嚮冰川 上遊可一直延伸至雪綫附近,而嚮下遊常可和終磧堤相連。
終磧堤:終磧堤所反應出的是冰川 後退時的暫時停頓階段,若冰川 的補給和消融處於平衡狀態,則冰川 的末端可略作停留於某一位置,這時由冰川 搬運來的物質,將可在冰川 尾端堆積成弧狀的堤,稱為終磧堤。大陸冰川 的終磧堤高度較小,長度可達幾百公裏,弧形麯率較小;反之,山𠔌冰川 的終磧堤高度可達數百米,長度較小,弧形麯率較大。
鼓丘:鼓丘是由冰積物所組成的一種丘陵,約成橢圓形,長軸與水流方向一致,迎冰面是陡坡,背冰面是一緩坡,其縱剖面為不對稱的上凸形。一般認為鼓丘是由於冰川 的搬運能力減弱,底磧遇到阻礙所堆積而成的。其主要分佈在大陸冰川 終磧堤以內的幾公裏到幾十公裏,常成群出現,造成鼓丘田;山𠔌冰川 的鼓丘數量較少。
(2)成層的冰積物:此為冰川 與融冰之水共同沉積的結果,冰川 所攜帶的物質受到融化後的冰水衝刷及淘洗,會依照顆粒的大小,堆積成層,形成冰水堆積物,而在冰川 邊緣由冰水堆積物所組成的各種地貌,稱為冰水堆積地貌。有下列幾種類型:
冰水沉積、冰水扇 、外衝平原:在冰川 末端的冰融水所攜帶的大量砂礫,堆積在冰川 前面的山𠔌或平原中,就形成冰水沉積;若是在大陸冰川 的末端,這類的沉積物可綿延數公裏,在終磧堤的外圍堆積成扇形地,就叫冰水扇;數個冰水扇相連,就形成廣大的冰水衝積平原,又名外衝平原。在這些地形上,沉積物呈緩坡傾嚮下遊,顆粒度亦嚮下遊變小。
冰水湖、季候泥:冰水湖是由冰融水形成的,因為冰川 後退時,前面的冰積物會阻塞冰川 的通路,常可以積水成湖。冰水湖有明顯的季節變化,夏季的冰融水較多,大量物質進入湖泊,一些較粗的顆粒就快速沉積,而細的顆粒還懸浮在水中,顔色較淡;而鼕季的冰融水減少,一些長期懸浮的細顆粒黏土纔開始沉積,顔色較深。這樣一來,在湖泊中就造成了一粗一細很容易辨認的兩層沉積物,叫做季候泥。
冰礫埠:冰礫埠為有層理並經分選的細粉砂所組成的,形狀為圓形或不規則的小丘。冰礫埠上部通常有一層冰磧層,冰礫埠是由於冰面上的小湖小河或停滯冰川 的穴隙中的沉積物,在冰川 消融後瀋落到底床堆積而成,其與鼓丘不同之處,在於冰埠的形狀很不規則,且為成層狀。在大陸冰川 和山𠔌冰川 都有發育冰礫埠。
冰礫埠階地:在冰川 兩側,由於岩壁和側磧吸熱較多,且冰川 兩側的冰面要比中間來的低,所以冰融水就匯集在這,形成冰側河流,並帶來冰水物質,等到冰水消後,這些物質就堆積在冰川 𠔌兩側,形成冰礫埠階地,它衹發育在山𠔌冰川 中。
鍋穴(冰穴): 冰水平原上常有一種圓形窪地,稱為鍋穴。其形成是由於冰川 耗損時,有些殘冰被孤立而埋入冰水沉積物中,等到冰融化後引起塌陷,而造成鍋穴。
蛇形丘: 蛇形丘是一種狹長麯折的地形,呈蛇形灣麯,兩壁陡直,丘頂狹窄,其延伸的方向大致與冰川 的流嚮一致,主要分佈在大陸冰川 區。蛇形丘的成因主要為:
1.在冰川 消融時,冰融水沿冰川 裂隙滲入冰川 下,在冰川 底部流動,形成冰下隧道,待冰完全融解後,隧道中的砂礫就沉積而形成蛇形丘。
2.在夏季,冰融水增多,冰積物在冰川 末端形成冰水三角洲,等到下一個夏季,冰川 再次後退,再形成一個冰水三角洲,如此反復不斷,一個個冰水三角洲連起來,便形成串珠狀的蛇形丘了。 雪綫:一個地方的雪綫位置不是固定不變的。季節變化就能引起雪綫的升降,這種臨時現象叫做季節雪綫。衹有夏天雪綫位置比較穩定,每年都回覆到比較固定的高度,由於這個緣故,測定雪綫高度都在夏天最熱月進行。就世界範圍來說,雪綫是由赤道嚮兩極降低的。珠穆朗瑪峰北坡雪綫高度在6000米左右,而在南北極,雪綫就降低在海平面上。雪綫是冰川 學上一個重要的標志,它控製着冰川 的發育和分佈。衹有山體高度超過該地的雪綫,每年纔會有多餘的雪積纍起來。年深日久,才能成為永久積雪和冰川 發育的地區。
粒雪盆:雪綫以上的區域,從天空降落的雪和從山坡上滑下的雪,容易在地形低窪的地方聚集起來。由於低窪的地形一般都是狀如盆地,所以在冰川 學上稱其為粒雪盆。粒雪盆是冰川 的搖籃。聚積在粒雪盆裏的雪,究竟是怎樣變成冰川 冰的呢?雪花經過一係列變質作用,逐漸變成顆粒狀的粒雪。粒雪之間有很多氣道,這些氣道彼此相通,因此粒雪層仿佛海綿似的疏鬆。有些地方的冰川 粒雪盆裏的粒雪很厚,底部的粒雪在上層的重壓下發生緩慢的沉降壓實和重結晶作用,粒雪相互聯結合併,減少空隙。同時表面的融水下滲,部份凍結起來,使粒雪的氣道逐漸封閉。被包圍在冰中的空氣就此成為氣泡。這種冰由於含氣泡較多,顔色發白,容重約為0.82~0.84/立方釐米,也有人把它專門叫做粒雪冰。粒雪冰進一步受壓,排出氣泡,就變成淺藍色的冰川 冰。巨厚的冰川 冰在本身壓力和重力的聯合作用下發生塑性流動,越過粒雪盆出口,蜿蜒而下,形成長短不一的冰舌。長大的冰舌可以延伸到山𠔌低處以至𠔌口外。發育成熟的冰川 一般都有粒雪盆和冰舌,雪綫以上的粒雪盆是冰川 的積纍區,雪綫以下的冰舌是冰川 的消融區。二者好像天平的二端,共同控製着冰川 的物質平衡,决定着冰川 的活動。雪綫正好相當於天平的支點。
冰鬥:在河𠔌上源接近山頂和分水嶺的地方,總是形成一個集水漏鬥的地形。當氣候變冷開始發育冰川 的時候,這種靠近山頂的集水漏鬥,首先為冰雪所占據。冰雪在集水漏鬥中積纍到一定程度,發生流動而成冰川 。冰川 對𠔌底及其邊緣有巨大的刨蝕作用,它象木匠的刨子和銼刀那樣不斷地工作,原來的集水漏鬥逐漸被刨蝕成三面環山、宛如一張藤椅似的盆地形伏。這種地形叫做冰鬥。冰鬥大多發育在雪綫附近的高程上。
一般山𠔌冰川 ,往往爬上冰坎,才能看到白雪茫茫的粒雪盆。當冰川 消失之後,這樣的盆底就是一個冰鬥湖泊。高山上常常可以見到冰鬥湖,它們有規則地分佈在某個高度上,代表着古冰川 時代的雪綫高度。
冰磧:水凍結成冰,體積要增加9%左右。當融化的冰雪水在晚上重新在岩石裂縫裏凍結時,對周圍岩體施展着強大的側壓力,壓力最大可達2噸/平方釐米。在這樣強大的凍脹力面前不少岩石都破裂了。寒凍風化作用不僅在山坡裸露的地方進行,在冰川 底床也能進行。這是因為冰川 底床有暫時的壓力融水,融水滲入𠔌底岩石裂縫裏,凍結時也産生強大的凍脹力。寒凍風化作用不停地在山坡上和冰川 底床製造鬆散的岩塊碎屑,山坡上的碎屑在重力作用下滾落到冰川 上,底床裏的碎屑更容易被冰川 挾帶着一起流動。冰川 挾帶的碎石岩塊通稱為冰磧。冰川 表面的岩石碎塊稱為表磧,冰川 內部的叫內磧,冰川 底部的叫底磧,冰川 兩側的是側磧。側磧靠近山坡,碎石岩塊的來源豐富,因而側磧又高又大,象左右二道夾峙着冰川 的巍巍城墻。到冰舌前端,二條側磧大多交匯在一起,連成環形的終磧。終磧象高大的城堡,拱衛着冰川 ,攀登冰川 的人,必須首先登臨終磧,才能接近冰川 。我國西部不少終磧高達二百餘米。並不是所有冰川 都有終磧的,前進迅速和後退迅速的冰川 都沒有終磧,衹有冰川 在一個地方長期停頓時,才能造成高大的終磧。兩條冰川 匯合時,相鄰的兩條側磧合為一條中磧。樹枝狀山𠔌冰川 表面中磧很多,整個冰川 呈現黑白相間的條帶狀。冰磧是冰川 搬運和堆積的主要物質,也是冰川 改變地球面貌的證據之一。
冰川 年輪:粒雪盆中的粒雪和冰層大致保持平整,層層迭置。每一年積纍下來的冰層,在冰川 學上叫做年層。鼕季積雪經夏季消融後,形成一個消融面,消融面上污化物較多,所以也叫做污化面。污化面是劃分年層的天然標志。有了年層,冰層就能像樹輪一樣被測出年齡來。由於冰川 在形成的時候封存了一些空氣和塵埃,冰川 學家能夠從中提取氣泡和塵埃分析當時的氣候。
冰面湖:冰面湖的形成主要有三種形式。一種是冰川 上的冰下河道融蝕冰川 ,産生巨大的洞穴或隧道,洞穴頂部塌陷,便形成較深較大的長條形湖泊。一種是冰川 低陷處積水,在夏季産生強烈的融蝕作用而形成的。另外,冰川 周圍嶙峋的角峰,經常不斷地崩落下岩屑碎塊。如果較大體積的岩塊覆蓋在冰川 上,引起差別消融,就能生長成大小不等的冰蘑菇。如果崩落的岩塊較小,在陽光下受熱增溫就會促進融化,結果岩塊陷人冰中,形成圓筒狀的冰杯。冰杯形成速度很快,在冰面上形成大大小小的積水潭,在夏天消融期間,冰面積水溫度較高,有時竟達到5℃。因此積水的融蝕作用強烈,能把蜂窩狀的冰杯逐漸融合一起,形成寬淺的冰面湖泊。冰面湖給冰川 景色增添了更為絢麗多彩的風光。夏天,每當朝日初升或夕陽西下的時候,碧瓤瓤的湖面上霞光萬道,燦爛奪目。
冰洞:夏季,冰川 經常處於消融狀態中。冰川 的消融分為冰下消融、冰內消融和冰面消融三種。地殼經常不斷嚮冰川 底部輸送熱量,從而引起冰下消融。不過冰下消融對於巨大的冰川 體來說,是微不足道的。 當冰面融水沿着冰川 裂縫流入冰川 內部,就會産生冰內消融。冰內消融的結果,孕育出許多獨特的冰川 岩溶現象,如冰漏鬥、冰井、冰隧道和冰洞等(我們知道雲南的石林是由喀斯特地貌形成的,由冰內消融引起的冰川 地貌很像喀斯特地貌,冰川 學家稱這種冰川 形態為喀斯特冰川 )。
冰鐘乳:冰川 上的融水,在流動過程中,往往形成樹枝狀的小河網,時而麯折蜿流,時而潛人冰內。在一些融水多面積大的冰川 上,冰內河流特別發育。當冰內河流從冰舌末端流出時,往往衝蝕成幽深的冰洞。洞口好像一個或低或高的古城拱門。從冰洞裏流出來的水,因為帶有懸浮的泥距沙,象乳汁一樣濁白,冰川 學上叫冰川 乳。當冰川 斷流的時候,走進冰洞,猶如進入一個水晶宮殿。有些冰川 ,通過冰洞裏的隧道,一直可以走到冰川 底部去。冰洞有單式的,有樹枝狀的,洞內有洞。洞中冰柱林立,冰鐘乳懸連,洞璧的花紋十分美麗。有的冰洞出口高懸在冰崖上,形成十分壯觀的冰水瀑布。
冰塔:冰面差別消融産生許多壯麗的自然景象,如冰橋、冰芽、冰墻和冰塔等。尤其是冰塔林,吸引了不少人的註意。珠穆朗瑪峰和希夏邦馬峰地區的很多大冰川 上,發育了世界上罕見的冰塔林。一座又一座數十米高的冰塔,仿佛用漢白玉雕塑出來似的,它們朝天聳立在冰川 ,千姿萬態。有的像西安的大雁塔、小雁塔的塔尖,有的像埃及尼羅河畔的金字塔,有的像僵臥的駱駝,有的又像伸嚮蒼穹的利劍。
冰蘑菇:冰川 周圍嶙峋的角峰,經常不斷地崩落下岩屑碎塊。如果崩落的岩塊較小,在陽光下受熱增溫就會促進融化,結果岩塊陷人冰中,形成圓筒狀的冰杯,進而形成冰面湖。如果較大體積的岩塊覆蓋在冰川 上,引起差別消融,當周圍的冰全部融化了,而大石塊因為遮住了太陽輻射,其下的冰沒有融化,就能生長成大小不等的冰蘑菇。 由於全球氣候逐漸變暖,世界各地冰川 的面積和體積都有明顯的減少,有些甚至消失。這種現象在低和中緯度的地方尤其顯著。
非洲肯尼亞山冰川 失去了92%,而西班牙在1980年時有27條冰川 ,現在減少至13條 。
歐洲的阿爾卑斯山脈在過去一個世紀已失去了一半的冰川 。2003年入夏以來,席捲歐洲各國的熱浪使當地的氣溫接近或超過了歷史最高記錄。在瑞士,3900米高的費爾佩剋斯雪山山頂的氣溫達到了5攝氏度,那裏冰川 的厚度下降到了近150年來的最低點。
在天山,約有22%的冰川 體積在過去四十年漸漸失去。天山是中國最大的冰川 區,共有冰川 6890多條,總面積約9500多平方公裏。新疆北部和南部的冰川 目前都發現萎縮現象,冰川 出現不同程度的後退。烏魯木齊河發源於天山的天格爾峰1號冰川 ,河水年徑流量為2.35億立方米,是烏魯木齊市的主要水源,1號冰川 一直處於後退狀態,從1962年開始的30年內,冰川 退縮了140米。近年來,祁連山冰川 縮減,融水比上個世紀的70年代減少了大約10億立方米。冰川 局部地區的雪綫正以年均2至6.5米的速度上升,有些地區的雪綫年均上升竟達12.5至22.5米。
在喜馬拉雅山,一條最大的冰川 從1935年以來已縮短了300多米。近年來,珠峰地區的東絨布冰川 和中絨布冰川 消融加劇,使冰川 明顯退縮,20世紀60年代初,珠峰地區冰川 尾部在海拔5400多米處。到20世紀80年代,由於珠峰地區對外開放,在該地區登山、探險、旅遊的人數迅速增加,當地群衆已把氂牛通道修到海拔6500米處。國際冰雪委員會最近一項研究表明,喜馬拉雅山的冰川 正在加速消融着,喜馬拉雅山區有近50座冰川 湖湖水水位迅速上升就是明證。科學家預計,在未來35年間,喜馬拉雅山冰川 面積將縮小1/5。
美國和加拿大的科學家宣佈,在加拿大努納武特區埃爾斯米爾島的北部海岸附近,3000歲高齡的北極冰架"老大"沃德·亨特不復存在。他們通過雷達勘察瞭解到,2000年,388.5平方公裏大小的沃德·亨特出現一個小裂縫,2002年,這個裂縫擴大為77米,旁邊又出現了一些新的裂縫,一塊6平方公裏大小的浮冰已經分離出去,飄在沃德·亨特附近,並預言沃德·亨特最終一分為二。北極地區的格陵蘭冰蓋,自1993年以來,其南部和東部邊緣正以每年1米的速度在變薄着。
占世界冰儲量91%的南極冰蓋,1998年以來占總面積1/7的冰體已經消失。去年底,美國地理協會報告了南極三個最大的冰川 在十年內變薄而減少了45米厚度。
冰川 萎縮的速度確實是相當驚人的。在秘魯利馬地區,近年來冰川 正以每年30米的速度消融,而在1990年以前,消融速度每年衹有3米。科學家預計,到2050年,全球大約1/4以上冰川 將消失。到2100年可能達到50%,那時,可能衹有在阿拉斯加、巴塔哥尼亞高原、喜馬拉雅山和中亞山地還會有一些較大的冰川 分佈區。 冰川消退的影響 The glaciers receded's impact 正在加速消融的冰川 嚴峻態勢,必將帶來以下嚴重的後果:
(1)海平面上升
科學家認為,在過去的一個世紀裏,冰蓋和山地冰川 的融化,是導致全球海平面上升10-25釐米的原因之一。如今,冰川 融化導致海平面上升的數值正在不斷增加着。如果南極冰蓋發生崩解,會引起全球海平面上升近6米。如果南北極兩大冰蓋全部融化,其結果會使海平面上升近70米。
冰川 消融引起海平面上升,將淹沒沿岸大片地區,使得居住在這些地區占世界一半人口的居民不得安寧,所有的沿海地區都將變成汪洋大海,美國紐約衹能剩下聯合國大廈和幾座摩天大樓的樓頂,法國巴黎也許衹能看到埃菲爾鐵塔的塔頂,而荷蘭、英國等幾十個低窪國傢將不復存在。
中國海岸綫長達6000多公裏,沿海分佈着的上百座大中城市,都是人口密集之地。大連、天津、青島、上海、杭州、廈門、廣州、香港、澳門和深圳等城市的海拔都在20米以內。就是北京,以及南京、武漢這些看似和海洋雖有一定距離,但那海拔卻都在山嶽冰川 和極地冰蓋融化的"水漫"之列。更何況我國除大陸之外,更有海南,舟山、臺灣等大小島嶼5000多個呢。
(2)全球氣候改變明顯
冰川 ,特別是極地大範圍冰蓋能大量反射太陽光,從而有助於人類居住的地球保持溫度不至於升高。然而,當冰川 融化後暴露的陸地和水面就會吸收太陽熱量,從而導致冰體融化更多,由此連鎖反應勢必加速地面增溫過程,有助於氣候變暖。而北極地區冰體過度融化後較冷冰水卻會對歐洲部分地區和美國東部地區産生冷卻效應,冰水流入北大西洋,又可能會使那裏的大洋環流模式遭到破壞,反過來又影響着全球氣候變化。
冰川 消融更會給局部地區帶來災害。如喜馬拉雅山冰川 如此融化,在5到10年內,會使尼泊爾、不丹境內近50個冰川 湖决堤而引發洪水泛濫;夏季冰川 快速消融也會引發印度境內印度河、恆河水位上漲而造成洪災。相反,隨着冰川 的退縮,大部分以冰川 融水為水源的地區將會嚴重缺水,如秘魯、印度北部就因冰川 的加速消融而面臨着缺水危機。
(3)生態環境遭到破壞
冰川 消融使一些動植物的生活環境被破壞,也給人類生存環境造成威脅。有報道說,與冰蓋變化有關的北極熊難以尋食而體重下降;南極的企鵝和海豹也因海冰減少和氣溫上升而改變了生活習性和繁殖方式;幾百年至幾萬年前埋藏於冰蓋中的微生物因冰川 消融而暴露出來,它的擴散會對人類健康産生一定的影響。
近年來,祁連山冰川 正在以每年2米至16米的速度退縮,其融水比上個世紀70年代減少了約10億立方米,對那裏的自然生態環境産生了嚴重影響。如民勤縣,因發源於祁連山的石羊河年徑流量銳減,不得不打深水井,造成地下水位下降,水質變壞;50萬畝沙生植物焦渴而死;500萬畝草場退化;風沙日數明顯增多。因為水源減少,近10年來那裏自然生態環境嚴重惡化,加上北方強冷空氣南下引起的"狹管效應",北臨騰格裏和巴丹吉林沙漠,面積達12萬平方公裏的戈壁和沙地、綿延1000多公裏的河西走廊地區以及內蒙古阿拉善盟地區,目前已經成為中國北方強度最大的沙塵暴源頭。 (1)氣候變暖
聯合國環境規劃署一份研究報告指出,專傢們采用航測、衛星觀測和實地考察等手段,對尼泊爾境內3252個冰川 和2323個冰川 湖以及不丹境內的677個冰川 和2674個冰川 湖進行了長達3年的觀測,結果表明這些地區的氣溫比20世紀70年代增加1℃,喜馬拉雅山地區冰川 融化加快的事實又一次表明全球氣候變暖是人類在未來幾十年裏面臨的最大威脅。新西蘭科學家對其境內48座冰川 進行拍照和分析後形象地把冰川 比喻為"銀行",由於這些年來那裏高氣壓盛行,西風減少,導致天氣乾燥,降雪明顯減少,以致於"銀行"入不敷出,因為冰川 靠自然降雪來補充,以保持動態平衡,體現着冰川 積纍和消融的收支平衡。如果不利天氣繼續下去,那裏的冰川 還將繼續萎縮。
(2)人為原因
我國學者對祁連山冰川 研究後提出,冰川 退縮除了自然氣候因素外,另一個主要原因是人口膨脹,超載放牧,過度開墾,亂砍濫伐,亂挖中藥材,濫采地下水。50年間,甘肅人口翻了一番多,而耕地僅增加了4%,人地矛盾導致新中國成立後的20年間,西北地區先後搞了三次大規模毀林開荒,到上個世紀90年代末,甘肅全省水土流失面積占總面積的85.6%,沙塵暴天氣明顯增多,氣候惡化反過來又加劇了冰川 的萎縮。 冰川退缩的警示
聯合國環境規劃署執行主任特普費爾深刻指出,喜馬拉雅山地區冰川 消融加快的研究結果,嚮全球發出了新的警報:拯救冰川 ,以拯救生命。面對冰川 如此驚人的變化速度和全球氣候變暖的嚴峻挑戰,人類有義務和責任迅速采取措施,減少二氧化碳和其它溫室氣體的排放,以降低冰川 消退的速度。
在我國甘肅,則明確提出保護冰川 的口號。有關方面負責人強調,要治理河西走廊的沙漠化,就必須保護祁連山冰川 。要采取切實的措施,而且要尊重科學,尊重自然規律,既不能盲目開荒,也不能盲目擴大植樹造林規模,要因地製宜,適度開發,遏製祁連山周邊環境的惡化趨勢,從而有助於保護好河西走廊的生命綫--祁連山冰川 。
1. 加拿大冰川 加速融化,北半球最大的冰蓋湖獨特的生物依存關係受威脅:2000年到2002年兩年間,加拿大北部ellesmere島上的ward hunt冰蓋發生破裂,巨大的冰蓋一分為二,威脅着北半球最大的冰蓋湖迪斯雷立峽灣(disraeli fjord)中奇特的生物現象。在這個有着3000年歷史的峽灣中,水底的海洋微生物與水面冰層下的淡水生物和諧相處,形成了淡水生物與海水生物混居的奇特現象。 然而由於冰蓋的融化,這種奇特的低????度海水正在慢慢的消失,截止到2002年, 96%的低????度棲居環境已經消失殆盡。
2.冰川 融化影響水資源:隨着山地冰川 的退縮,大部分以冰川 徑流作為供水源的地區將會發生嚴重的缺水危機。quelccaya冰帽作為秘魯裏利馬市傳統的供水源,現在冰川 正以每年30米的速度在退縮,在1990年以前冰川 退縮的速度每年衹有3 米, 這種情況威脅到該市上萬居民的用水. 厄瓜多爾、秘魯和玻利維亞等國的大部分地區的城市用水,水力發電都要依賴安第斯山脈的冰川 融水。 然而冰川 的加速退縮正不斷地威脅着這裏居民的正常生活,一些地區已經開始經歷用水短缺和因為用水而引起的糾紛。
3.冰川 的加速融化致使大塊冰體劃落冰川 湖,冰川 湖潰决引發水災:由於喜馬拉雅山的冰川 退縮,1985年在尼泊爾的langmoche冰川 湖潰决潰决淹沒了可耕用土地,衝毀了橋梁房屋和一座即將建成的水電站,造成了人員的傷亡和財産的損失。
4.冰川 融化的潛在威脅:冰川 的融化會導致北埋藏在冰蓋中幾百年甚至幾萬年的微生物被暴露出來,微生物的擴散會影響人類的健康。機農藥在上個世紀的中期曾經被廣泛使用,儘管現在很多種類的農藥都被限製使用,但許多農藥殘留物都被峰存在了冰川 中。有害物質隨空氣的流動被帶到寒冷的地方,有害物質往往就被被壓縮和儲存在冰川 中。冰川 的融化會使這些有毒有害物質泄漏出來,對冰川 周圍的湖泊河流的影響是巨大的。 冰川 是一種巨大的流動固體,是在高寒地區由雪再結晶聚積成巨大的冰川 冰,因重力這主要因素使冰川 冰流動,成為冰川 。冰川 作用包括侵蝕、搬運、堆積等作用,這些作用造成許多地形,使得經過冰川 作用的地區形成多樣的冰川 地貌。此外,冰川 所含的水量,占地球上除海水之外所有的水量的97.8%。據認為,全世界存在有多達70,000至200,000個冰川 。冰川 自兩極到赤道帶的高山都有分佈,總面積約達16227500平方千米,即覆蓋了地球陸地面積的11%,約占地球上淡水總量的69%。現代冰川 面積的97%、冰量的99%為南極大陸和格陵蘭兩大冰蓋所占有,特別是南極大陸冰蓋面積達到1398萬平方千米(包括冰架),最大冰厚度超過4000米,冰從冰蓋中央嚮四周流動,最後流到海洋中崩解。
冰川 是由多年積纍起來的大氣固體降水在重力作用下,經過一係列變質成冰過程形成的,主要經歷粒雪化和冰川 冰兩個階段。它不同於鼕季河湖凍結的水凍冰,構成冰川 的主要物質是冰川 冰。在極地和高山地區,氣候嚴寒,常年積雪,當雪積聚在地面上後,如果溫度降低到零下,可以受到它本身的壓力作用或經再度結晶而造成雪粒,稱為粒雪(firn)。當雪層增加,將粒雪往更深處埋,冰的結晶越變越粗,而粒雪的密度則因存在於粒雪顆粒間的空氣體積不斷減少而增加,使粒雪變得更為密實而形成藍色的冰川 冰,冰川 冰形成後,因受自身很大的重力作用形成塑性體,沿斜坡緩慢運動或在冰層壓力下緩緩流動形成冰川 。
冰川 是個開放的係統,冰川 在重力的作用之下流動。雪以堆積的方式進入到冰川 係統,而且轉變形成冰,冰在其本身重量的壓力之下由堆積帶嚮外流動,而冰在消融帶以蒸發和溶融方式離開係統。在堆積速度與消融速度之間的平衡决定了冰川 係統的規模。冰川 前後可以分為兩部份,在後者或上遊部份稱為冰川 堆積帶(zone of accumulation);在前者或下遊部份稱為冰川 消融帶(zone of ablation)其分界綫是雪綫,在雪綫處雪的纍積量與消融量處於平衡狀態。 冰川 是水的一種存在形式,是雪經過一係列變化轉變而來的。要形成冰川 首先要有一定數量的固態降水,其中包括雪、霧、雹等。沒有足夠的固態降水作“原料”,就等於“無米之炊”,根本形不成冰川 。冰川 存在於極寒之地。地球上南極和北極是終年嚴寒的,在其它地區衹有高海拔的山上才能形成冰川 。我們知道越往高處溫度越低,當海拔超過一定高度,溫度就會降到0℃以下,降落的固態降水才能常年存在。這一海拔高度冰川 學家稱之為雪綫。
在南極和北極圈內的格陵蘭島上,冰川 是發育在一片大陸上的,所以稱之為大陸冰川 。而在其它地區冰川 衹能發育在高山上,所以稱這種冰川 為山嶽冰川 。在高山上,冰川 能夠發育,除了要求有一定的海拔外,還要求高山不要過於陡峭。如果山峰過於陡峭,降落的雪就會順坡而下,形不成積雪。
雪花一落到地上就會發生變化,隨着外界條件和時間的變化,經過一個消融季節未融化的雪會變成完全喪失晶體特徵的圓球狀雪,稱之為粒雪,新雪的水分子從雪片的尖端和邊緣嚮凹處遷移,使晶體變圓的過程叫粒雪化。在這個過程中,雪逐步密實,經融化、再凍結、碰撞、壓實 ,使晶體合併 ,數量減少而體積增大,冰晶間的孔隙減少,發展成頸狀連接,稱為密實化。積雪變成粒雪後,隨着時間的推移,粒雪的硬度和它們之間的緊密度不斷增加,大大小小的粒雪相互擠壓,緊密地鑲嵌在一起,其間的孔隙不斷縮小,以致消失,雪層的亮度和透明度逐漸減弱,一些空氣也被封閉在裏面,這樣就形成了冰川 冰。粒雪化和密實化過程在接近融點的溫度下,進行很快;在負低溫下,進行緩慢。冰川 冰最初形成時是乳白色的,經過漫長的歲月,冰川 冰變得更加緻密堅硬,裏面的氣泡也逐漸減少,慢慢地變成晶瑩透徹,帶有藍色的水晶一樣的老冰川 冰。
冰川 冰在重力作用下,沿着山坡慢慢流下(當然流的速度很慢),在流動的過程中,逐漸的凝固,最後就形成了冰川 。當粒雪密度達到0.5~0.6剋/釐米3時,粒雪化過程變得緩慢。在自重的作用下,粒雪進一步密實或由融水滲浸再凍結,晶粒改變其大小和形態,出現定嚮增長。當其密度達到0.84剋/釐米3時,晶粒間失去透氣性和透水性,便成為冰川 冰。粒雪轉化成冰川 冰的時間從數年至數千年。 世界冰川 分佈冰川 在世界兩極和兩極至赤道帶的高山均有分佈,地球上陸地面積的1/10為冰川 所覆蓋,而4/5的淡水資源就儲存於冰川 (冰蓋)之中。
現代冰川 在世界各地幾乎所有緯度上都有分佈。地球上的冰川 ,大約有2900多萬平方公裏,覆蓋着大陸11%的面積。冰川 冰儲水量雖然占地球總水量的2%,儲藏着全球淡水量的3/4左右,但可以直接利用的很少。現代冰川 面積的97%、冰量的99%為南極大陸和格陵蘭兩大冰蓋所占有,特別是南極大陸冰蓋面積達到1398萬平方公裏(包括冰架),最大冰厚度超過4000米,冰從冰蓋中央嚮四周流動,最後流到海洋中崩解。
中國冰川 面積分別占世界和亞洲山地冰川 總面積的14.5%和47.6%,是中低緯度冰川 發育最多的國傢。中國冰川 分佈在新疆、青海、甘肅、四川、雲南和西藏6省區。其中西藏的冰川 數量多達22468條,面積達28645平方公裏。中國冰川 自北嚮南依次分佈在阿爾泰山、天山、帕米爾高原、喀喇昆侖山、昆侖山和喜馬拉雅山等14條山脈。這些山脈山體巨大,為冰川 發育提供了廣阔的積纍空間和有利於冰川 發育的水熱條件。通過考察發現,中國冰川 面積中大於100平方公裏的冰川 達33條,其中完全在中國境內最大的山𠔌冰川 是音蘇蓋提冰川 ,面積為392.4平方公裏,最大的冰原是普若崗日,面積達423平方公裏,最大的冰帽是崇測冰川 ,面積達163平方公裏。
中國冰川 分佈圖中國山嶽冰川 按成因分為大陸性冰川 和海洋性冰川 兩大類。總儲量約51300億立方米。前者占冰川 總面積的80%,後者主要分佈在念青唐古拉山東段。按山脈統計,昆侖山、喜馬拉雅山、天山和念青唐古拉山的冰川 面積都超過7000平方千米,四條山脈的冰川 面積共計40300平方千米,約占全國冰川 總面積的70%,其餘30%的冰川 面積分佈與喀喇昆侖山、羌塘高原、帕米爾、唐古拉山、祁連山、岡底斯山、橫段山及阿爾泰山。 十九世紀初葉,在阿爾卑斯山上,有幾個登山者不幸被雪崩掩埋在冰川 粒雪盆裏。當時有個冰川 工作者推測說,過四十年後這幾個人的屍體將在冰舌前出現。果然不出所料,四十三年後,這幾個不幸者的屍體在冰舌前出現了,登山者同伴中的幸存者很快把屍體辨認出來。
1827年,有個地質工作者在阿爾卑斯山的老鷹冰川 上修築了一座石砌小屋。十三年後,發現這座小屋嚮下遊移動了1428米。小屋本身是不會移動的,造成小屋移動的原因是小屋的地基隨着冰川 嚮下運動,把小屋捎帶着一起移動了。
冰川 運動有些和水流相似,中間快,兩邊慢。要是橫過冰川 插上一排花桿,不需太長時間就可發現,中間的花桿遠遠地跑到前面去了,原來呈直綫的花桿連綫變成嚮下遊凸出的弧綫。許多海洋性冰川 上出現的形象十分奇特的弧形連拱,就是冰川 運動過程中,中間和兩邊速度不一而産生的。
冰川 表面常有許多裂隙,有些裂隙有幾十米深。裂隙的存在,說明冰川 有脆性。不過,經過數百年的調查觀測,冰川 上的裂隙極少超過六十米深。多數裂隙遠遠小於這個深度就閉合了。這又說明冰川 下部是塑性的,它可以“柔軟”的適應各種外力作用而不致發生破裂。因此,可以把冰川 分為二層,表面容易斷裂的這層叫做脆性帶,而下部“柔軟”的那層叫做塑性帶。塑性帶的存在是冰川 流動的根本原因。
冰川 運動原因
物體在受力情況下,為了適應或消除外力,可作三種變形,即彈性變形、塑性變形和脆性變形(或稱破裂)。一般物體在受力時都有這三個變形階段。例如一根彈簧,一般情況下,作彈性變形;當受力超過彈性強度時,作塑性變形,彈簧回不到原來的位置;當受力特大超過破裂強度時,彈簧拉斷,作脆性變形。但是,這三個階段究竟有主有從,三個階段並不同樣平分秋色。到底以何種變形為主,要取决於材料本身的性質。
就冰來說,由於它容易實現晶體的內部滑動,是有利於表現出塑性變形的。但是,當外力突然增高時,很容易超過冰的破裂強度,發生脆性變形(斷裂)。衹有在緩慢加荷並長期受力時,冰才能充分顯現出塑性變形的特色。我們知道,物體在長期受力時,哪怕這種力較小,也會産生塑性變形。在冰川 下部,由於上部冰層的壓力和上遊冰層的推力,老是處於受力狀態,使下部冰層的塑性表現得比較充分。同時,下部冰層的融點由於受壓比上部冰層稍低,使下部冰層更接近於融點,因而塑性變形更易實現。這樣,冰川 下部出現塑性帶就不難理解了。而冰川 表層,缺乏長期受力這個重要條件,當外力突然增加時,往往作彈性或脆性變形,成為脆性帶。
在一個暢通的山𠔌中,冰川 流動時最大流速出現在冰川 表面,愈近𠔌底速度降低,這種運動方式叫做重力流。如果冰川 運動過程中,在前方遇到突起的基岩或運動變緩的冰塊的阻塞,就在那裏形成前擠後壓的剪應力,這種流動方式叫做阻塞重力流。在發生阻塞重力流的地方,冰中常有許多逆斷層,還有復雜的褶皺出現。
冰川 運動速度
冰川 運動的速度,日平均不過幾釐米,多的也不過數米,以致肉眼發覺不出冰川 是在運動的。格陵蘭的一些冰川 ,運動速度居世界之首,但每年也不過運動千餘米而已。其它地區的冰川 ,象比較著名的某些阿爾卑斯山的冰川 ,年流速不過80~150米。我國冰川 大多數是大陸性冰川 ,冰川 積纍不豐富,冰川 上物質循環較為緩慢,因而導致冰川 運動速度比較低。
冰川 運動速度是有季節變化的,夏快鼕慢。天山和祁連山的冰川 ,夏季運動速度一般要比鼕季快50%(均指冰舌而言)。造成這種差別的原因之一是冰川 溫度的變化。當冰川 增溫時,冰的粘度迅速減小,從-20℃增高到-l℃,冰的粘度隨溫度作近直綫的下降。粘度減小使塑性增加,因而冰川 運動速度加快。夏天冰融水出現在冰川 內部及底部是促進冰川 快速運動的另一個原因。
冰川 運動速度總的來說十分緩慢。但是,有些冰川 的脾氣卻很古怪,它們會在長期緩慢運動或退縮之後,突然爆發式地嚮前推進。
冰川 波動
爆發式推進在這類冰川 上是周期性發生的,是冰川 運動的一種特殊方式。人們把這種現象叫做冰川 的“波動”,具有波動性質的冰川 叫做“動冰川 ”。
冰川 “波動”常引起特大洪水。在印度河上遊就有一條冰川 ,周期性地進入主𠔌,當它攔截河流時,形成大湖,以後湖水潰决,又形成大洪水,造成災害。在新疆的葉爾羌河周期性的發生特大洪水,也可能與冰川 “波動”造成的冰湖潰决有關。 由於全球氣候逐漸變暖,世界各地冰川 的面積和體積都有明顯的減少,有些甚至消失。這種現象在低和中緯度的地方尤其顯著。
現狀
1980年以來,世界冰川 的平均厚度減少了約11.5米,這主要歸咎於人類濫用煤炭、石油等燃料引起的氣候變暖。
聯合國環境規劃署3月16日發表聲明說,全世界冰川 融化速度創下歷史最快紀錄,其中歐洲冰川 損失最為嚴重,導致這一結果的主要原因是全球氣候變暖。研究人員指出,由於冰川 是重要淡水資源之一,因此冰川 融化速度過快會給一些地區帶來淡水危機,甚至在水源稀缺的地區醖釀爭水衝突。
聯合國環境規劃署在聲明中說,從安第斯山脈到北極,冰川 消融速度加快。
數據顯示,2006年,世界冰川 的平均厚度減少了1.5米,而2005年該數字僅為0.5米。聯合國環境規劃署說,這是有研究人員監測以來冰川 消融速度最快的時期。
世界冰川 監測中心工作人員說,與其他地區相比,歐洲山區冰川 損失最為嚴重,其中包括阿爾卑斯山脈、比利牛斯山脈和北歐山區。非洲肯尼亞山冰川 失去了92%,而西班牙在1980年時有27條冰川 ,現在減少至13條 。歐洲的阿爾卑斯山脈在過去一個世紀已失去了一半的冰川 。2003年入夏以來,席捲歐洲各國的熱浪使當地的氣溫接近或超過了歷史最高記錄。在瑞士,3900米高的費爾佩剋斯雪山山頂的氣溫達到了5攝氏度,那裏冰川 的厚度下降到了近150年來的最低點。
在天山,約有22%的冰川 體積在過去四十年漸漸失去。天山是中國最大的冰川 區,共有冰川 6890多條,總面積約9500多平方公裏。新疆北部和南部的冰川 目前都發現萎縮現象,冰川 出現不同程度的後退。烏魯木齊河發源於天山的天格爾峰1號冰川 ,河水年徑流量為2.35億立方米,是烏魯木齊市的主要水源,1號冰川 一直處於後退狀態,從1962年開始的30年內,冰川 退縮了140米。近年來,祁連山冰川 縮減,融水比上個世紀的70年代減少了大約10億立方米。冰川 局部地區的雪綫正以年均2至6.5米的速度上升,有些地區的雪綫年均上升竟達12.5至22.5米。
在喜馬拉雅山,一條最大的冰川 從1935年以來已縮短了300多米。近年來,珠峰地區的東絨布冰川 和中絨布冰川 消融加劇,使冰川 明顯退縮,20世紀60年代初,珠峰地區冰川 尾部在海拔5400多米處。到20世紀80年代,由於珠峰地區對外開放,在該地區登山、探險、旅遊的人數迅速增加,當地群衆已把氂牛通道修到海拔6500米處。國際冰雪委員會最近一項研究表明,喜馬拉雅山的冰川 正在加速消融着,喜馬拉雅山區有近50座冰川 湖湖水水位迅速上升就是明證。科學家預計,在未來35年間,喜馬拉雅山冰川 面積將縮小1/5。
美國和加拿大的科學家宣佈,在加拿大努納武特區埃爾斯米爾島的北部海岸附近,3000歲高齡的北極冰架"老大"沃德·亨特不復存在。他們通過雷達勘察瞭解到,2000年,388.5平方公裏大小的沃德·亨特出現一個小裂縫,2002年,這個裂縫擴大為77米,旁邊又出現了一些新的裂縫,一塊6平方公裏大小的浮冰已經分離出去,飄在沃德·亨特附近,並預言沃德·亨特最終一分為二。北極地區的格陵蘭冰蓋,自1993年以來,其南部和東部邊緣正以每年1米的速度在變薄着。
占世界冰儲量91%的南極冰蓋,1998年以來占總面積1/7的冰體已經消失。去年底,美國地理協會報告了南極三個最大的冰川 在十年內變薄而減少了45米厚度。
冰川 萎縮的速度確實是相當驚人的。在秘魯利馬地區,近年來冰川 正以每年30米的速度消融,而在1990年以前,消融速度每年衹有3米。科學家預計,到2050年,全球大約1/4以上冰川 將消失。到2100年可能達到50%,那時,可能衹有在阿拉斯加、巴塔哥尼亞高原、喜馬拉雅山和中亞山地還會有一些較大的冰川 分佈區。
影響
正在加速消融的冰川 嚴峻態勢,必將帶來以下嚴重的後果:
(1)海平面上升
科學家認為,在過去的一個世紀裏,冰蓋和山地冰川 的融化,是導致全球海平面上升10-25釐米的原因之一。如今,冰川 融化導致海平面上升的數值正在不斷增加着。如果南極冰蓋發生崩解,會引起全球海平面上升近6米。如果南北極兩大冰蓋全部融化,其結果會使海平面上升近70米。
冰川 消融引起海平面上升,將淹沒沿岸大片地區,使得居住在這些地區占世界一半人口的居民不得安寧,所有的沿海地區都將變成汪洋大海,美國紐約衹能剩下聯合國大廈和幾座摩天大樓的樓頂,法國巴黎也許衹能看到埃菲爾鐵塔的塔頂,而荷蘭、英國等幾十個低窪國傢將不復存在。
中國海岸綫長達6000多公裏,沿海分佈着的上百座大中城市,都是人口密集之地。大連、天津、青島、上海、杭州、廈門、廣州、香港、澳門和深圳等城市的海拔都在20米以內。就是北京,以及南京、武漢這些看似和海洋雖有一定距離,但那海拔卻都在山嶽冰川 和極地冰蓋融化的"水漫"之列。更何況我國除大陸之外,更有海南,舟山、臺灣等大小島嶼5000多個呢。
(2)全球氣候改變明顯
冰川 ,特別是極地大範圍冰蓋能大量反射太陽光,從而有助於人類居住的地球保持溫度不至於升高。然而,當冰川 融化後暴露的陸地和水面就會吸收太陽熱量,從而導致冰體融化更多,由此連鎖反應勢必加速地面增溫過程,有助於氣候變暖。而北極地區冰體過度融化後較冷冰水卻會對歐洲部分地區和美國東部地區産生冷卻效應,冰水流入北大西洋,又可能會使那裏的大洋環流模式遭到破壞,反過來又影響着全球氣候變化。
冰川 消融更會給局部地區帶來災害。如喜馬拉雅山冰川 如此融化,在5到10年內,會使尼泊爾、不丹境內近50個冰川 湖决堤而引發洪水泛濫;夏季冰川 快速消融也會引發印度境內印度河、恆河水位上漲而造成洪災。相反,隨着冰川 的退縮,大部分以冰川 融水為水源的地區將會嚴重缺水,如秘魯、印度北部就因冰川 的加速消融而面臨着缺水危機。
(3)生態環境遭到破壞
冰川 消融使一些動植物的生活環境被破壞,也給人類生存環境造成威脅。有報道說,與冰蓋變化有關的北極熊難以尋食而體重下降;南極的企鵝和海豹也因海冰減少和氣溫上升而改變了生活習性和繁殖方式;幾百年至幾萬年前埋藏於冰蓋中的微生物因冰川 消融而暴露出來,它的擴散會對人類健康産生一定的影響。
近年來,祁連山冰川 正在以每年2米至16米的速度退縮,其融水比上個世紀70年代減少了約10億立方米,對那裏的自然生態環境産生了嚴重影響。如民勤縣,因發源於祁連山的石羊河年徑流量銳減,不得不打深水井,造成地下水位下降,水質變壞;50萬畝沙生植物焦渴而死;500萬畝草場退化;風沙日數明顯增多。因為水源減少,近10年來那裏自然生態環境嚴重惡化,加上北方強冷空氣南下引起的"狹管效應",北臨騰格裏和巴丹吉林沙漠,面積達12萬平方公裏的戈壁和沙地、綿延1000多公裏的河西走廊地區以及內蒙古阿拉善盟地區,目前已經成為中國北方強度最大的沙塵暴源頭。
原因
(1)氣候變暖
聯合國環境規劃署一份研究報告指出,專傢們采用航測、衛星觀測和實地考察等手段,對尼泊爾境內3252個冰川 和2323個冰川 湖以及不丹境內的677個冰川 和2674個冰川 湖進行了長達3年的觀測,結果表明這些地區的氣溫比20世紀70年代增加1℃,喜馬拉雅山地區冰川 融化加快的事實又一次表明全球氣候變暖是人類在未來幾十年裏面臨的最大威脅。新西蘭科學家對其境內48座冰川 進行拍照和分析後形象地把冰川 比喻為"銀行",由於這些年來那裏高氣壓盛行,西風減少,導致天氣乾燥,降雪明顯減少,以致於"銀行"入不敷出,因為冰川 靠自然降雪來補充,以保持動態平衡,體現着冰川 積纍和消融的收支平衡。如果不利天氣繼續下去,那裏的冰川 還將繼續萎縮。
(2)人為原因
我國學者對祁連山冰川 研究後提出,冰川 退縮除了自然氣候因素外,另一個主要原因是人口膨脹,超載放牧,過度開墾,亂砍濫伐,亂挖中藥材,濫采地下水。50年間,甘肅人口翻了一番多,而耕地僅增加了4%,人地矛盾導致新中國成立後的20年間,西北地區先後搞了三次大規模毀林開荒,到上個世紀90年代末,甘肅全省水土流失面積占總面積的85.6%,沙塵暴天氣明顯增多,氣候惡化反過來又加劇了冰川 的萎縮。
警示
聯合國環境規劃署執行主任特普費爾深刻指出,喜馬拉雅山地區冰川 消融加快的研究結果,嚮全球發出了新的警報:拯救冰川 ,以拯救生命。面對冰川 如此驚人的變化速度和全球氣候變暖的嚴峻挑戰,人類有義務和責任迅速采取措施,減少二氧化碳和其它溫室氣體的排放,以降低冰川 消退的速度。
在我國甘肅,則明確提出保護冰川 的口號。有關方面負責人強調,要治理河西走廊的沙漠化,就必須保護祁連山冰川 。要采取切實的措施,而且要尊重科學,尊重自然規律,既不能盲目開荒,也不能盲目擴大植樹造林規模,要因地製宜,適度開發,遏製祁連山周邊環境的惡化趨勢,從而有助於保護好河西走廊的生命綫--祁連山冰川 。
1. 加拿大冰川 加速融化,北半球最大的冰蓋湖獨特的生物依存關係受威脅:2000年到2002年兩年間,加拿大北部Ellesmere島上的Ward Hunt冰蓋發生破裂,巨大的冰蓋一分為二,威脅着北半球最大的冰蓋湖迪斯雷立峽灣(Disraeli Fjord)中奇特的生物現象。在這個有着3000年歷史的峽灣中,水底的海洋微生物與水面冰層下的淡水生物和諧相處,形成了淡水生物與海水生物混居的奇特現象。 然而由於冰蓋的融化,這種奇特的低????度海水正在慢慢的消失,截止到2002年, 96%的低????度棲居環境已經消失殆盡。
2.冰川 融化影響水資源:隨着山地冰川 的退縮,大部分以冰川 徑流作為供水源的地區將會發生嚴重的缺水危機。Quelccaya冰帽作為秘魯裏利馬市傳統的供水源,現在冰川 正以每年30米的速度在退縮,在1990年以前冰川 退縮的速度每年衹有3 米, 這種情況威脅到該市上萬居民的用水. 厄瓜多爾、秘魯和玻利維亞等國的大部分地區的城市用水,水力發電都要依賴安第斯山脈的冰川 融水。 然而冰川 的加速退縮正不斷地威脅着這裏居民的正常生活,一些地區已經開始經歷用水短缺和因為用水而引起的糾紛。
3.冰川 的加速融化致使大塊冰體劃落冰川 湖,冰川 湖潰决引發水災:由於喜馬拉雅山的冰川 退縮,1985年在尼泊爾的Langmoche冰川 湖潰决潰决淹沒了可耕用土地,衝毀了橋梁房屋和一座即將建成的水電站,造成了人員的傷亡和財産的損失。
4.冰川 融化的潛在威脅:冰川 的融化會導致北埋藏在冰蓋中幾百年甚至幾萬年的微生物被暴露出來,微生物的擴散會影響人類的健康。機農藥在上個世紀的中期曾經被廣泛使用,儘管現在很多種類的農藥都被限製使用,但許多農藥殘留物都被峰存在了冰川 中。有害物質隨空氣的流動被帶到寒冷的地方,有害物質往往就被被壓縮和儲存在冰川 中。冰川 的融化會使這些有毒有害物質泄漏出來,對冰川 周圍的湖泊河流的影響是巨大的。
應對措施
對此,聯合國環境規劃署催促各成員國在2009年簽訂繼承《京都議定書》義務的減排國際框架條約,應對全球氣候變暖。
斯坦納說,來自190多個國傢的代表和科學家已在去年舉行的聯合國氣候變化大會上討論了氣候變暖和溫室氣體減排等問題,爭取在2009年前達成一項新的國際協議,以作為《京都議定書》的延續。
不少氣候專傢認為,由於世界上數十億人口飲用冰川 融水、依靠冰川 水灌溉、發電,因此冰川 過度消融會給這些人口帶來淡水危機。
冰川 是地表上長期存在並能自行運動的天然冰體。由大氣固體降水經多年積纍而成,是地表重要的淡水資源。冰川 一詞來自拉丁文 glacies(意為冰)。《世界冰川 目錄資料編輯指南》把冰川 面積超過 0.1平方千米者作為統計對象。以平衡綫(又稱雪綫)為界把冰川 分為兩部分,上部為粒雪盆(又稱積纍區),下部為冰舌區(又稱消融區),它們構成一個完整的冰川 係統。 時代(百萬年) 地質時間 地點 0~2.5 更新世 北半球 235~320 石炭紀~二疊紀 南半球(南美洲、非洲、印度、澳洲) 410~470 奧陶紀~志留紀 非洲、南北美洲北部、歐洲 570~680 前寒武紀晚期 澳洲、歐洲、格陵蘭、新西蘭、巴西、阿爾及利亞 740~825 前寒武紀早晚期 澳洲、歐洲、西伯利亞、中國、北美洲 950 前寒武紀 非洲、亞洲 2300 前寒武紀 北美洲
第四紀冰川
第四紀冰川 是地球史上最近一次大冰川 期。在地質歷史上曾經出現過氣候寒冷的大規模冰川 活動的時期,稱為冰河期(ice age)以下簡稱冰期。這種冰期曾經有過三次,即前寒武晚期、石炭-二疊紀和第四紀。第四紀冰期來臨的時候,地球的年平均氣溫曾經比現在低 10℃~15℃,全球有1/3以上的大陸為冰雪覆蓋,冰川 面積達5200萬平方千米,冰厚有1000米左右,海平面下降130米。第四紀冰期又分4個冰期和3個間冰期。間冰期時,氣候轉暖,海平面上升,大地又恢復了生機。第四紀冰期的遺跡最多,如斯堪的納維亞半島的峽灣,北歐、中歐、北美衆多的冰磧殘丘,阿爾卑斯山的U型𠔌和陡峭的山峰,法國和瑞士交界處侏羅山巨大的冰漂礫等,都是第四紀冰川 作用留下的産物。 冰川 縣(Glacier County, Montana)是美國蒙大拿州西北部的一個縣,北鄰加拿大艾伯塔省。面積7,866平方公裏。根據美國2000年人口普查,共有人口13,247人。治所卡特班剋 (Cut Bank)。
冰川 縣成立於1919年2月17日。縣名來自縣內的冰川 國傢公園。 bingchuan
冰川
glacier
地表上長期存在並能自行運動的天然冰體。由大氣固體降水經多年積纍而成,是地表重要的淡水資源。“冰川 ”一詞來自拉丁文 glacies(意為冰)。《世界冰川 目錄資料編輯指南》把冰川 面積超過 0.1平方公裏者作為統計對象。以平衡綫(又稱雪綫)為界把冰川 分為兩部分,上部為粒雪盆(又稱積纍區),下部為冰舌區(又稱消融區),它們構成一個完整的冰川 係統。
認識史 中國很早就有冰雪現象的記述。唐朝玄奘師徒把天山木札爾特冰川 描寫為“冰雪所聚,積而為凌,春夏不解……”。但是現代冰川 的研究始於歐洲阿爾卑斯山。19世紀30、40年代J.L.R.阿加西建立世界上第一個冰川 研究站,係統研究了阿爾卑斯山的冰川 ,為冰川 學的建立奠定了基礎。1911年J.P.科赫和A.L.韋格納開創了對大陸冰蓋的研究。20世紀50年代以來幾次大規模的國際合作計劃,70年代以來氧同位素、雷達測量、衛星遙感和遙測技術的應用,都有效地促進了對冰川 的認識和研究。
分佈 冰川 自兩極到赤道帶的高山都有分佈,總面積約達16227500平方公裏(1 世界冰川 數量與分佈),即覆蓋了地球陸地面積的11%,約占地球上淡水總量的69%。現代冰川 面積的97%、冰量的99%為南極大陸和格陵蘭兩大冰蓋所占有,特別是南極大陸冰蓋面積達到1398萬平方公裏(包括冰架),最大冰厚度超過4000米,冰從冰蓋中央嚮四周流動,最後流到海洋中崩解。極地以外不同緯度的山地,其高度在當地雪綫以上者,發育山嶽冰川 。其中,世界中、低緯山嶽冰川 以亞洲中部山地最發達,特別是喀□昆侖山係有37%的山地面積為冰川 覆蓋,長度超過50公裏的有6條。中國境內的冰川 主要集中於喜馬拉雅山、昆侖山、喀□昆侖山、念青唐古拉山、橫斷山、祁連山、天山和阿爾泰山等山區,1987年統計,冰川 面積約為58700平方公裏(2中國冰川 的數量和分佈),占亞洲冰川 面積的一半以上。歐洲阿爾卑斯山的冰川 面積不算多,但在山嶽冰川 研究發展史中占有重要地位。
形成 冰川 是由多年積纍起來的大氣固體降水在重力作用下,經過一係列變質成冰過程形成的,主要經歷粒雪化和冰川 冰兩個階段。它不同於鼕季河湖凍結的水凍冰,構成冰川 的主要物質是冰川 冰。
粒雪化 新降的雪花形態萬千,但基本上是六角狀雪片和柱狀雪晶。其直徑一般為0.5~2.0毫米,在緩降過程中如能互相粘合而成鵝毛大雪,直徑可達5毫米。新雪密度一般僅0.01~0.1g/cm3,最大可達0.3g/cm3,孔隙度則達67~99%。新雪降落到地面後,經過一個消融季節未融化的雪叫粒雪。新雪的水分子從雪片的尖端和邊緣嚮凹處遷移,使晶體變圓的過程叫粒雪化。在這個過程中,雪逐步密實,經融化、再凍結、碰撞、壓實,使晶體合併,數量減少而體積增大,冰晶間的孔隙減少,發展成頸狀連接,稱為密實化。粒雪化和密實化過程在接近融點的溫度下,進行很快;在負低溫下,進行緩慢。
冰川 冰 當粒雪密度達到0.5~0.6g/cm3時,粒雪化過程變得緩慢。在自重的作用下,粒雪進一步密實或由融水滲浸再凍結,晶粒改變其大小和形態,出現定嚮增長。當其密度達到0.84g/cm3時,晶粒間失去透氣性和透水性,便成為冰川 冰。粒雪轉化成冰川 冰的時間從數年至數千年。冰川 冰含氣泡較多時,呈乳白色,稱為粒雪冰。粒雪冰進一步受壓,氣泡亦被壓縮,就出現淺藍色的冰川 冰。冰川 冰是大而形態不規則的多晶集合體。山嶽冰川 冰的密度很少超過0.9g/cm3,極地冰蓋深處的冰密度接近純冰(0.917g/cm3),冰晶內部是非常純淨的。在冰川 運動過程中,冰晶粒徑可增大到100cm以上。冰晶有層狀構造,可以像一疊卡片那樣錯 n.: Glacier, mass of ice, formed by snow on mountains, moving slowly down a valley, glacial n. glacier 冰河 自然科學 地理 地貌 湖泊 百科辭典 貢嘎山 海蠃溝 環境 冰期 地質學 地史 自然地理 地質 百科大全 旅遊 風景名勝 自然 地質地貌 更多結果...