恒星时
2023-02-08
更新时间:2023-02-08 12:00:40作者:百科知识库
由雪变成的移动的冰体。冰川分布于高山地区和高纬度地区,在这些地区,寒冷的季节所下的雪要大于较暖的季节所融化的雪。地球上现在约有1550万平方公里或约10%的陆地面积覆盖着冰川。其中南极冰原和格陵兰冰原占大部分,然而除澳大利亚外,其他各州也都有冰川分布。现在的冰川是更新世(冰期)冰川作用衰减后的残余,当时,冰川冰覆盖着地球上大约30%的陆地面积。如果现有的冰因气候变暖而融化,海水位就可能上升60米,世界上大量的财富就会被毁坏,伦敦、纽约、悉尼、檀香山和其他许多沿海城市就会部分或全部被淹没。
如果雪线以上新下的雪不断地累积掩盖,就慢慢地转变成粒雪,并最后变成冰。当冰累积到足够厚度时——通常可达几十米,这取决于山坡的坡度和冰的温度——冰体就开始向下移动,这样就形成冰川。冰川移动到雪线以下的一部分就会慢慢地消耗掉。因此,冰川是由两个部分组成的:(1)雪线以上的累积地带,降雪超过消融损失;(2)雪线以下的损耗地带,冰雪损失超过降雪补给。如果一个冰川的终点基本上保持稳定,这个冰川就是平衡的。如果气候变冷,消融减少、降雪增多,冰川的终点就沿河谷向下前进,直至达到新的平衡为止。如果气候变暖,冰川的终点沿谷往上后退,直至再次达到平衡为止。北半球和南半球的新多冰川在本世纪上半叶一直在后退,反映了气候变暖的趋向。
冰川移动可用许多方法证实:
(1)冰川已移动到原来没有冰的地区;
(2)在冰川上盖的草棚已逐渐被搬运到谷下;
(3)冰川中的钻孔发生变形;
(4)根据冰川中的洞亦可探测出冰川是否移动;
(5)横过冰川装置一排木桩使在一条直线上,若冰川向谷下移动时,木柱的位置错列;
(6)冰川上的岩石与该点横断面两侧谷壁上的岩石不同,而与更上游谷壁上的岩石相似;
(7)曾被冰川覆盖的基岩上的擦痕和沟表明了冰川的运动,这只能是夹带岩块的冰川移动在基岩上留下的。
研究表明,当冰的温度较高时,在谷较狭窄、冰较厚的地方,冰川中部比边缘移动得更快,表层比深层移动得更快。已观察到很少几个冰川每天移动超过45米,但大多数每天只移动1米左右。这种流动的力学原理仍在研究之中,但已查明沿剪切面冰川的一部分比另一部分移动得更快;加之,整个冰川可沿基岩滑动(底部滑动),基岩和冰之间的融水据认为也有助于这种运动;此外,受压的冰是一种塑性物质;因此,冰川也是在流动,它的一部分比另一部分移动得快。
虽然南极冰川的温度低达—21℃,而许多中纬度冰川的温度则为0℃左右,因为大多数雪是在低于零度以下的温度降落的,所以冰川温度较高,它的热源成了冰川学家研究的课题。热是由摩擦作用产生的,当冰川的一部分剪切滑过另一部分以及冰川在其下面的基岩上滑动时的摩擦就转变成热。冰川底部吸收地热也能够使冰川的温度升高。计算表明,格陵兰冰原冰之间滑动摩擦产生的热等于吸收的地热。在温暖的季节,冰川上形成的融水向下渗透并冻结,放出其潜热(80卡/克)从而使冰的温度上升。此外,如果气候变暖,大气中的热量也能够向下传导入冰川。冰川有几种主要类型。由高处的雪原补给并沿谷地向了移动的冰河通称阿尔卑斯型冰川或山岳冰川。它起源于一个或几个冰斗,它的末端终止于河谷或海洋中。现有的许多冰川是更新世较大的冰川退缩后的残余。阿尔卑斯型冰川长可达100公里,宽可达几公里,厚可达600多米,可能有若干条支冰川。每天它们通常只移动1米许。其特征为有冰瀑布、冰塔、冰隙、侧碛和中碛以及有冰川融水流出的冰下水通。在喜马拉雅山、安第斯山和高加索山,以及在阿拉斯加、新西兰、斯堪的纳维亚和其他地方,这样形成的高山景观属于世界上最壮观的风景。美国大陆(不包括阿拉斯加)上的五十多个阿尔卑斯型冰川分布于内华达山脉、卡斯卡德(Cascade)山脉、奥林匹克山、北落基山及国立雷尼尔公园和冰川公园。
在山脚的大冰原叫山麓冰川,其坡度和缓,流动较慢。山麓冰川是由若干条从山地中的谷地流出来的冰川补给的,到达低地后,这些谷冰川不再受到谷壁的限制,于是役此联合并伸展而形成。如果说阿尔卑斯型冰川像冰河,大陆冰原像冰洋,那么,山麓冰川则像冰湖。在阿拉斯加、格陵兰、冰岛、斯匹次卑尔根和南极洲有山麓冰川分布。在更新世期间,山麓冰川分布于阿尔卑斯山和落基山的山前平原上。最著名的山麓冰川是阿拉斯加的马拉斯皮纳(Malaspina)冰川。该冰川也是第一个被认作是山麓冰川。它是由起源于圣埃利亚斯山脉的许多谷冰川补给的;其面积约2200平方公里,厚度至少为600米;其坡度和缓,约为20米/英里。在它们的中部为白色的有裂隙的活动冰;在边缘的静止不动的冰上有厚达5米的由冰消融形成的冰碛;冰碛土生长着云杉树林。南极洲的许多山麓冰川中,最著名的可能是威尔逊冰川,长约60公里,宽15公里。
单独的一个山谷冰川从高山流出并在低地处扩展开,就是通常所说的扩足冰川或尾部扩大的冰川。在南极洲的麦克默多海峡地区可以看到最典型的扩足冰川。
冰原或冰盖是一个冰川冰的海洋,其覆盖面积可达几十万平方公里,从中心慢慢向外移动。它之所以向外流动,是因为在中部积雪较多。冰原分布于冰岛、斯匹次卑尔根、加拿大以北的群岛等地,大陆冰原还覆盖着格陵兰和南极洲的大部分地区。格陵兰冰原面积约为170万平方公里,其中许多地方的厚度超过1000米。有的地方,冰原和海洋之间有一狭条陆地;在另外一些地方冰则直接抵达海洋,由于冰的破裂形成冰山。南极冰原覆盖面积超过1150万平方公里——超过美国和墨西哥面积之和——厚度超过4500米。它蕴藏着世界上约90%的冰和75%的淡水。在大多数地方,它终止于海洋并形成许多冰山。在更新世期间,一个大陆冰原覆盖着加拿大和美国北部约1500万平方公里的面积;另一个大陆冰原覆盖着欧洲约520万平方公里的面积。冰斗冰川被限制在一个冰斗盆地之中,因而较小。如果雪线越来越低,冰就会移动流出冰斗盆地。注出冰川通常占据河谷,它不是由冰斗中的雪原补给,而是由一个冰原补给的。在一些山脉中,山脉像堤坝一样拦截冰原,冰通过河谷溢出,在这里就可见到注出冰川。在冰岛、挪威、格陵兰和南极洲,这种冰川很普遍。