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冰川

冰川英文是glacier,ice river,ice stream,俗称冰河。由积雪形成并能运动的冰体。它一般可分为源头的粒雪盆和流出的冰舌两部分。冰川冰有一定的可塑性,受重力和压力作用发生流动。在山区,冰川顺山谷下流,其流速每年几米至数百米不等。

冰川 - 定义

北欧冰岛的冰川

冰川 或称冰河是指大量冰块堆积形成如同河川般的地理景观。在终年冰封的高山或两极地区,多年的积雪经重力或冰河之间的压力,沿斜坡向下滑形成冰川。受重力作用而移动的冰河称为山岳冰河或谷冰河,而受冰河之间的压力作用而移动的则称为大陆冰河或冰帽。两极地区的冰川又名大陆冰川,覆盖范围较广,是冰河时期遗留下来的。

冰川 - 构造

冰川产生多种岩屑称为冰积物。冰水冰积物是由称为冰川融水的融冰中沉积下来的岩屑。有些冰积物含石块和巨砾类似扁砾。冰积物也可能由冰川融水混入称为冰砾泥的细砾沉积物。堆积冰碛土是融化时冰川顶部落下的岩屑。

冰川 - 概述

冰川

《不列颠百科全书》中是这样描述冰川的:“冰川冰是由降落到地面的雪转变而来的。雪的晶体逐步圆化变为粒雪,使积雪的密度逐渐增加。这一过程在温度接近融点和存在液态水时进行得最快。其后,占优势的重结晶作用的平均粒径增大。当集合体的密度达到约 0.84克/立方厘米时,颗粒之间便没有空隙,而变得不可渗透。这标志着从粒雪到冰川冰的转化。”

由于温室效应在高纬度地区和高海拔地区格外明显,地球上的冰川正以惊人的速度消失。对于直接流入大海的冰川来说,这意味着巨型冰山的增多、海平面的上升以及沿海地区可能遭受到的氾滥;对于高山上的冰川来说,这意味着山脚下河流水流量的不稳定,即在大量融雪时造成水灾、其余时间则造成旱灾。

冰川前进时会切割山谷两侧的岩石,将它们带往下游很远的地方。在冰河退缩时,这些巨大的石块就被留在原来冰河的河道上,包括两旁山坡上。冰河流经的山谷会由原来的 V 字型横切面变成 U 字型横切面。

冰川产生多种岩屑称之为冰积物。冰水冰积物是由称为冰川融水的融冰中沉积下来的岩屑。有些冰积物含石块和巨砾类似扁砾。冰积物也可能由冰川融水混入称为冰砾泥的细砾沉积物。堆积冰碛土是融化时冰川顶部落下的岩屑。

冰川 - 形成

雪花、粒雪和粒雪冰

冰川是水的一种存在形式,是雪经过一系列变化转变而来的。要形成冰川首先要有一定数量的固态降水,其中包括雪、雾、雹等。没有足够的固态降水作“原料”,就等于“无米之炊”,根本形不成冰川。

冰川存在于极寒之地。地球上南极和北极是终年严寒的,在其它地区只有高海拔的山上才能形成冰川。人们知道越往高处温度越低,当海拔超过一定高度,温度就会降到0℃以下,降落的固态降水才能常年存在。这一海拔高度冰川学家称之为雪线。在南极和北极圈内的格陵兰岛上,冰川是发育在一片大陆上的,所以称之为大陆冰川。而在其它地区冰川只能发育在高山上,所以称这种冰川为山岳冰川。

在高山上,冰川能够发育,除了要求有一定的海拔外,还要求高山不要过于陡峭。如果山峰过于陡峭,降落的雪就会顺坡而下,形不成积雪,也就谈不上形成冰川。雪花一落到地上就会发生变化,随着外界条件和时间的变化,雪花会变成完全丧失晶体特征的圆球状雪,称之为粒雪,这种雪就是冰川的“原料”。

积雪变成粒雪后,随着时间的推移,粒雪的硬度和它们之间的紧密度不断增加,大大小小的粒雪相互挤压,紧密地镶嵌在一起,其间的孔隙不断缩小,以致消失,雪层的亮度和透明度逐渐减弱,一些空气也被封闭在里面,这样就形成了冰川冰。冰川冰最初形成时是乳白色的,经过漫长的岁月,冰川冰变得更加致密坚硬,里面的气泡也逐渐减少,慢慢地变成晶莹透彻,带有蓝色的水晶一样的老冰川冰。冰川冰在重力作用下,沿着山坡慢慢流下(当然流的速度很慢),就形成了冰川。

冰川 - 分类

大陆冰盖示意图

世界上的冰川分为两类,一类是大陆冰盖,一类是山岳冰川。

大陆冰盖主要分布在南极和格陵兰岛。山岳冰川则分布在中纬、低纬的一些高山上。全世界冰川面积共有l500多万平方公里,其中南极和格陵兰的大陆冰盖就占去1465万平方公里。因此,山岳冰川与大陆冰盖相比,规模极为悬殊。

巨大的大陆冰盖上,漫无边际的冰流把高山深谷都掩盖起来,只有极少数高峰在冰面上冒了一个尖,辽阔的南极冰盖,过去一直是个谜,深厚的冰层掩盖了南极大陆的真面目。科学家们用地球物理勘探的方法发现,茫茫南极冰盖下面有许多小湖泊,而且这些湖泊里还有生命存在。

中国的冰川,都属于山岳冰川。就是在第四纪冰川最盛的冰河时代,冰川规模大大扩大,也没有发育为大陆冰盖。以前有很多专家认为,青藏高原在第四纪的时候曾经被一个大的冰盖所覆盖,即使现在国外有些专家仍持这种观点。但是经过考察和论证,中国的冰川学者基本上否定了这种观点。

冰川 - 数量分布

世界冰川分布

冰川在世界两极和两极至赤道带的高山均有分布,地球上陆地面积的1/10为冰川所覆盖,而4/5的淡水资源就储存于冰川(冰盖)之中。

地区 冰川面积(平方千米) 储水量(立方千米)
南极大陆 13,980,000 21,600,000
格陵兰 1,802,400 2,340,000
北极岛屿 226,090 83,500
亚洲 109,058 15,630
欧洲 21,415 4,090
北美洲 67,522 14,602
南美洲 25,000 6,750
大洋洲(新西兰和新几内亚) 1,014.5 107
非洲 22.5 3
合计 16,227,500 24,064,100

中国冰川分布

中国冰川分布图

中国冰川面积分别占世界和亚洲山地冰川总面积的14.5%和47.6%,是中低纬度冰川发育最多的国家。中国冰川分布在新疆、青海、甘肃、四川、云南和西藏6省区。其中西藏的冰川数量多达22468条,面积达28645平方公里。中国冰川自北向南依次分布在阿尔泰山、天山、帕米尔高原、喀喇昆仑山、昆仑山和喜马拉雅山等14条山脉。这些山脉山体巨大,为冰川发育提供了广阔的积累空间和有利于冰川发育的水热条件。通过考察发现,中国冰川面积中大于100平方公里的冰川达33条,其中完全在中国境内最大的山谷冰川是音苏盖提冰川,面积为392.4平方公里,最大的冰原是普若岗日,面积达423平方公里,最大的冰帽是崇测冰川,面积达163平方公里。

冰川 - 运动记载

长江源

十九世纪初叶,在阿尔卑斯山上,有几个登山者不幸被雪崩掩埋在冰川粒雪盆里。当时有个冰川工作者推测说,过四十年后这几个人的尸体将在冰舌前出现。果然不出所料,四十三年后,这几个不幸者的尸体在冰舌前出现了,登山者同伴中的幸存者很快把尸体辨认出来。

l827年,有个地质工作者在阿尔卑斯山的老鹰冰川上修筑了一座石砌小屋。十三年后,发现这座小屋向下游移动了1428米。小屋本身是不会移动的,原来是小屋的地基-冰川向下运动,把小屋捎带着一起移动了。

冰川运动有些和水流相似,中间快,两边慢。要是横过冰川插上一排花杆,不需太长时间就可发现,中间的花杆远远地跑到前面去了,原来呈直线的花杆连线变成向下游凸出的弧线。许多海洋性冰川上出现的形象十分奇特的弧形连拱,就是冰川运动过程中,中间和两边速度不一而产生的。冰川运动速度总的来说十分缓慢。但是,有些冰川的脾气却很古怪,它们会在长期缓慢运动或退缩之后,突然爆发式地向前推进。

冰川地质

1937年,阿拉斯加有一条名叫黑激流的冰川曾在世界新闻上引起汪意,报纸上连日刊载它向前推进的消息。原来,黑激流冰川位于一条重要公路的上方,冰川出现爆发式前进有破坏公路的可能。当时住在公路边的一家人,入冬后几个星期,常常听到冰川方向有隆隆响声传来,好象坦克履冰的声音。

10月3日,他们从望远镜中突然发现,数公里外的黑激流冰川,冰舌前端乱七八糟地堆着的一垛碎冰块,被冰舌推送着向前轧轧移动。以后,冰川移动越来越快,冰川撞击谷床伴随着冰裂的声昔,把住房的玻璃震得发响,大地也在微微颤动。移动最快时每天推进60米,创造了当时所知的冰川前进的世界记录。从1936年9月到l937年2月,黑激流冰川前进了六公里半,最后在离公路八百米的地方停下来,总算没有造成灾祸。

冰川 - 运动原理

喀纳斯冰川

物体在受力情况下,为了适应或消除外力,可作三种变形,即弹性变形、塑性变形和脆性变形(或称破裂)。一般物体在受力时都有这三个变形阶段。例如一根弹簧,一般情况下,作弹性变形;当受力超过弹性强度时,作塑性变形,弹簧回不到原来的位置;当受力特大超过破裂强度时,弹簧拉断,作脆性变形。但是,这三个阶段究竟有主有从,三个阶段并不同样平分秋色。

就冰来说,由于它容易实现晶体的内部滑动,是有利于表现出塑性变形的。但是,当外力突然增高时,很容易超过冰的破裂强度,发生脆性变形(断裂)。物体在长期受力时,哪怕这种力较小,也会产生塑性变形。在冰川下部,由于上部冰层的压力和上游冰层的推力,总是处于受力状态,使下部冰层的塑性表现得比较充分。同时,下部冰层的融点由于受压比上部冰层稍低,使下部冰层更接近于融点,因而塑性变形更易实现。这样,冰川下部出现塑性带就不难理解了。而冰川表层,缺乏长期受力这个重要条件,当外力突然增加时,往往作弹性或脆性变形,成为脆性带。

在一个畅通的山谷中,冰川流动时最大流速出现在冰川表面,愈近谷底速度降低,这种运动方式叫做重力流。如果冰川运动过程中,在前方遇到突起的基岩或运动变缓的冰块的阻塞,就在那里形成前挤后压的剪应力,这种流动方式叫做阻塞重力流。在发生阻塞重力流的地方,冰中常有许多逆断层,还有复杂的褶皱出现。

冰川 - 运动速度

中国南极科考队测出达尔克冰川年运动速度

冰川运动的速度,日平均不过几厘米,多的也不过数米,以致肉眼发觉不出冰川是在运动的。格陵兰的一些冰川,运动速度居世界之首,但每年也不过运动千余米而已。其它地区的冰川,象比较著名的某些阿尔卑斯山的冰川,年流速不过80—150米。中国冰川大多数是大陆性冰川,冰川积累不丰富,冰川上物质循环较为缓慢,因而导致冰川运动速度比较低。

冰川运动速度是有季节变化的,夏快冬慢。天山和祁连山的冰川,夏季运动速度一般要比冬季快50%(均指冰舌而言)。造成这种差别的原因之一是冰川温度的变化。当冰川增温时,冰的粘度迅速减小,从—20℃增高到—1℃,冰的粘度随温度作近直线的下降。粘度减小使塑性增加,因而冰川运动速度加快。夏天冰融水出现在冰川内部及底部是促进冰川快速运动的另一个原因。

冰川 - 环境资源

大河源头

龙胆

冰川融水涓涓细流,汇百川成滔滔江河,奔泻千里构成我国主要的水系,哺乳伟大的民族。万里长江的源头就发育在唐古拉山格拉丹冬雪山。在我国西北地区,绿洲农田大部分依赖发源于高山冰雪带的大小河流,因此人们常把冰川融水比喻成绿洲的命脉。

高山生物

在南极、北极有一大批生物在活跃着,如企鹅、北极熊等。同样在山岳冰川上也有各种各样的生物。攀登珠穆朗玛峰的登山运动员,有一次就在6000多米雪线以上的地方和一只凶猛的雪豹狭路相逢。雪豹很能适应高山冰雪环境,在山坡雪地和冰川上经常留下它们觅食的足迹和它们吃剩的动物尸骨。

雪鸡也是冰川区特有的珍贵禽鸟,在我国许多冰川附近都有。雪鸡不善飞,常栖息在冰川边缘的冰碛上,食蝴蝶之类的昆虫和雪莲等植物为生。它的颜色和岩石差不多,是天然的保护色。雪鸡生活的高度很惊人,在珠穆朗玛峰北坡,6000米高度上还能见到它们。

善飞的高山禽鸟创造了许多飞翔高度记录。登山运动员在珠穆朗玛峰7000米左右的北拗上,见到过黄嘴山鸦。秃鹫在8000多米的高空中还泰然自若地飞翔。就连岩鸽本领也不小,有一次,登山队员看到一只岩鸽由南向北飞过了8300米高的山脊。

雪线附近的植物也不少。在珠穆朗玛峰地区5600米以上的地方,凤毛菊、垫状蚤缀、高山毛莨和龙胆等生长很好。各种鲜艳颜色的地衣苔藓在裸露的岩石和冰碛上更是斑斑点点,繁若星辰。在海洋性冰川地区,高山杜鹃种类繁多,接近冰川雪线生长。当春天万物苏醒时,各种颜色的杜鹃花迎风开放,另是一番壮丽景色。

雪莲是冰川雪线附近的大型植物之一。天山、祁连山、唐古拉山和昆仑山,都有它们生长。特别是天山雪莲,幼株遍身披毛,夏天盛开时花大如碗(照片27),是一种很好的药用植物。《新疆中草药手册》把它列为珍贵药材,治疗风湿性关节炎很有成效,还有活血的功效。

冰川 - 冰川作用

剥蚀作用

冰川的刨蚀作用示意

冰川有很強的侵蚀力,大部分为机械的侵蚀作用,其侵蚀方式可分为几种:

(1)拔蚀作用: 当冰床底部或冰斗后背的基岩,沿节理反复冻融而松动,若这些松动的岩石和冰川冻结在一起,则当冰川运动时就把岩块拔起帶走,这称为拔蚀作用。经拔蚀作用后的冰川河谷其坡度曲线是崎岖不平的,形成了梯形的坡度剖面曲线。

(2)磨蚀作用: 当冰川运动时,冻结在冰川或冰层底部的岩石碎片,因受上面冰川的壓力,对冰川底床进行削磨和刻蚀,称为磨蚀作用。磨蚀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种良好证据,其方向可以用来指示冰川行进的方向。

(3)冰楔作用: 在岩石裂缝內所含的冰融水,经反复冻融作用,体积时涨时缩,而造成岩层破碎,成为碎块,或从两侧山坡墜落到冰川中向前移动。

(4)其他: 当融冰之水进入河流,其常夹有大体积之冰块,会产生強大撞击力破坏下游的两岸岩石。

冰川侵蚀力的強弱受到下列因素的影响:

(1)冰层的厚度和重量。重厚者侵蚀力強。

(2)冰层移动的速度。速度大者侵蚀力強。

(3)携帶石块的数量。携帶数量越多越重者,侵蚀力越強。

(4)地面岩石之粗糙或光滑。粗糙地面较易受冰川之侵蚀。

(5)底岩的性质,底岩松软者较易受侵蚀。

(6)岩层之倾斜方向与冰川移动方向一致者,易遭侵蚀。

因侵蚀作用而造成的冰蚀地貌有:

(1)冰斗 为山谷冰川重要冰蚀地貌之一,形成于雪线附近,在平缓的山地或低洼处积雪最多,由于积雪的反复冻融,造成岩石的崩解,在重力和融雪水的共同作用下,将岩石侵蚀成半碗状或马蹄形的洼地,典型的冰斗于是形成。冰斗的三面是陡峭岩壁,向下坡有一口,若冰川消退后,洼地水成湖,即冰斗湖。

(2)刃脊、角峰、冰哑: 若冰斗因为挖蚀和冻裂的侵蚀作用而不断的扩大,冰斗壁后退,相邻冰斗间的山脊逐渐被削薄而形成刀刃状,称为刃脊。而几个冰斗所交汇的山峰,形状很尖,则称为角峰。在刃脊之間的低下鞍部处,则为冰哑。

(3)削断山嘴、U型谷、石洼地: 当山谷冰川自高地向低处移動,山嘴被削平成三角形,称为削断山嘴。又因为冰川谷的橫剖面形狀如U字形,故称U型谷。U型谷两侧有明显的谷肩,谷肩以下的谷壁较平直,底部宽而平,若是在冰川谷的底部,因冰川的挖蚀,而造成向下低凹的水坑,石地。

(4)峡湾: 在高纬度地区,冰川常能伸入海洋,在岸边侵蚀成一些很深的U型谷,当冰退以后,海水可以沿谷进入很远,原来的冰谷便成峡湾。

(5)悬谷: 悬谷的形成是來自于冰川侵蚀力的差异,主冰川因冰层厚、下蚀力強,故U型谷较深;而支冰川因为冰层薄、下蚀力弱,故U型谷较浅。因为在支冰川和主冰川的交汇之处,常有冰川底高低的悬殊,当支冰川的冰进入主冰川时必为悬挂下墜成瀑布狀,称之为悬谷。

(6)羊背石: 为冰川基床上的一种侵蚀地形,是由基岩组成的小丘,常成群分布,远望如匍匐的羊群,故称为羊背石。其平面为橢园型,长轴方向与冰流动方向一致,向冰川上游方向的一坡由于冰川的磨蚀作用,坡面较平,坡度较缓,并有许多擦痕;而在另一侧,受冰川的挖蚀作用,坡面坎坷不平,坡度也较陡。羊背石的形成,是由于岩层是软硬相间的排列,当侵蚀、风化的作用查行时,软的岩层会被侵蚀的较多较深;而硬的岩石抵抗侵蚀、风化的能力较強,所以在侵蚀、风化后,硬的岩层会较软的岩层高,形隆起的橢园地形,一面受磨蚀、一面受挖蚀。

(7)冰川磨光面、冰川擦痕: 在羊背石上或U型谷谷壁及在大漂砾上,常因冰川的作用而形成磨光面,当冰川搬运物是砂和粉砂时,在较致密的岩石上,磨光面更为发达;若冰川搬运物为砾石,则在谷壁上刻蚀成条痕或刻槽,称之为冰川擦痕,擦痕的一端粗,另一端细,粗的一端指向上游。

搬运作用(glacial transportation)

由于冰川的侵运作用所产生的大量松散岩屑和从山坡崩落得碎屑,会进入冰川系统,隨冰川一起运动,这些被搬运的岩屑称为冰碛物,依据其在冰川內的不同位置,可分为不同的搬运类型:

(1)表碛:出露在冰川表面的冰碛物。

(2)內碛:夾在冰川內的冰碛物

(3)底碛:堆積在冰川谷底的冰碛物。

(4)側碛:在冰川两侧堆积的冰碛物。

(5)中碛:两条冰川汇合后,其相邻的侧碛即合而为一,位于会合后冰川的中间称为中碛。

(6)终碛(尾碛):隨冰川前进,而在冰川末端围绕的冰碛物,称为终碛。

(7)后退碛:由於冰川在后退的过程中,会发生局部的短暂停留,而每一次的停留就会造成一个后退碛。

(8)漂石:冰川的搬运作用,不仅能将冰碛物搬到很远的地方,也能将巨大的岩石搬到很高的部分,这些被搬运的巨大岩块即称为漂石,其岩性和该地附近基岩完全不同。 冰川的搬运能力很強,但相对地,冰川的淘选能力很差。

堆积作用(glacial deposition)

冰川携帶的砂石,常沿途拋出,故在冰川消融以后,不同形式搬运的物质,堆积下来便形成相应的各种冰碛物。所谓冰碛物,是指由冰川直接造成的不成层冰积物。而冰积物,就是指直接由冰川沈积的物质,或由于冰水作用的沈积物,及因为冰川作用而沈积在河流湖泊海洋中的物质。 冰积物可分为不成层的冰积物和成层的冰积物两者:

(1)不成层的冰积物: 此种冰积物是由冰川后退时所遗留的石砾所造成,因为冰融化而遗留於地面的堆积物大小不一,石块为少帶有稜角、表面为被磨光或帶有擦痕,堆积后為不现层理,此种杂乱无层理的冰积物,常称为冰砾土而由冰碛物所形成的冰碛地形有:

a.)冰碛丘陵<基碛丘陵>: 冰川消融后,原有的表碛內碛中碛都沈到冰川谷底,和底碛合称为基碛,这些冰碛物受到冰川谷底地形的影响,堆积成坡状起伏的丘陵,称为冰碛丘陵。大陆冰川区的冰碛丘陵规模较大,而山谷冰川所形成的冰碛丘陵,规模要小的多。

b.)侧碛堤: 是由侧碛和表碛在冰川后退处共同堆积而成的,位于冰川谷两侧,成堤状向冰川上游可一直延伸至雪线附近,而向下游常可和终碛堤相连。

c.)终碛堤: 终碛堤所反应出的是冰川后退时的暂时停顿阶段,若冰川的补给和消融处于平衡状态,则冰川的末端可略作停留于某一位置,这时由冰川搬运來的物质,将可在冰川尾端堆积成弧状的堤,称为终碛堤。大陆冰川的终碛堤高度较小,长度可达几百公里,弧形曲率较小;反之,山谷冰川的终碛堤高度可达数百米,长度较小,弧形曲率较大。

d.)鼓丘: 鼓丘是由冰积物所组成的一种丘陵,约成橢园形,长轴与水流方向一致,迎冰面是陡坡,背冰面是一缓坡,其纵剖面为不对称的上凸形。一般认为鼓丘是由于冰川的搬运能力減弱,底碛遇到阻碍所堆积而成的。其主要分布在大陆冰川终碛堤以內的几公里到几十公里,常成群出现,造成鼓丘田;山谷冰川的鼓丘数量较少。

(2)成层的冰积物: 此为冰川与融冰之水共同沈积的结果,冰川所携帶的物质受到融化后的冰水沖刷及淘洗,会依照颗粒的大小,堆积成层,形成冰水堆积物,而在冰川边緣由冰水堆积物所组成的各种地貌,称为冰水堆积地貌。有下列几种类型:

a.冰水沈积、冰水扇 、外沖平原: 在冰川末端的冰融水所携帶的大量砂砾,堆积在冰川前面的山谷或平原中,就形成冰水沈积;若是在大陆冰川的末端,这类的沈积物可绵延数公里,在终碛堤的外围堆积成扇形地,就叫冰水扇;数个冰水扇相连,就形成广大的冰水沖积平原,又名外沖平原。在这些地形上,沈积物呈缓坡倾向下游,颗粒度亦向下游变小。

b.冰水湖、季候泥: 冰水湖是由冰融水形成的,因为冰川后退時,前面的冰积物会阻塞冰川的通路,常可以积水成湖。冰水湖有明显的季节变化,夏季的冰融水较多,大量物质进入湖泊,一些较粗的颗粒就快速沈积,而细的颗粒还悬浮在水中,颜色较淡;而冬季的冰融水減少,一些长期悬浮的细颗粒黏土才开始沈积,颜色较深。这样一来,在湖泊中就造成了一粗一细很容易辨认的两层沈积物,叫做季候泥。

c.冰砾埠: 冰砾埠为有层理并经分选的细粉砂所组成的,形状为园形或不规则的小丘。冰砾埠上部通常有一层冰碛层,冰砾埠是由于冰面上的小湖小河或停滯冰川的穴隙中的沈积物,在冰川消融后沈落到底床堆积而成,其与鼓丘不同之处,在于冰埠的形状很不规则,且为成层状。在大陆冰川和山谷冰川都有发育冰砾埠。

d.冰砾埠阶地: 在冰川两侧,由于岩壁和侧碛吸热较多,且冰川两侧的冰面要比中间来的低,所以冰融水就汇集在这,形成冰侧河流,并帶来冰水物质,等到冰水消后,这些物质就堆积在冰川谷两侧,形成冰砾埠阶地,它只发育在山谷冰川中。

e.锅穴<冰穴>: 冰水平原上常有一种园形洼地,称为锅穴。其形成是由于冰川耗损时,有些残冰被孤立而埋入冰水沈积物中,等到冰融化后引起塌陷,而造成锅穴。

f.蛇形丘: 蛇形丘是一种狭长曲折的地形,呈蛇形湾曲,两壁陡直,丘顶狭窄,其延伸的方向大致与冰川的流向一致,主要分布在大陆冰川区。

蛇形丘的成因主要为:

1.在冰川消融时,冰融水沿冰川裂隙滲入冰川下,在冰川底部流动,形成冰下隧道,待冰完全融解后,隧道中的砂砾就沈积而形成蛇形丘。

2.在夏季,冰融水增多,冰积物在冰川末端形成冰水三角洲,等到下一个夏季,冰川再次后退,再形成一个冰水三角洲,如此反复不断,一个个冰水三角洲连起來,便形成串珠状的蛇形丘了。

冰川 - 现状

托木尔冰川

冰川的消退

全球范围

由于全球气候逐渐变暖,世界各地冰川的面积和体积都有明显的减少,有些甚至消失。这种现象在低和中纬度的地方尤其显著。非洲肯尼亚山冰川失去了92%,而西班牙在1980年时有27条冰川,现在减少至13条。欧洲的阿尔卑斯山脉在过去一个世纪已失去了一半的冰川。2003年入夏以来,席卷欧洲各国的热浪使当地的气温接近或超过了历史最高记录。在瑞士,3900米高的费尔佩克斯雪山山顶的气温达到了5摄氏度,那里冰川的厚度下降到了近150年来的最低点。

美国和加拿大的科学家宣布,在加拿大努纳武特区埃尔斯米尔岛的北部海岸附近,3000岁高龄的北极冰架“老大”沃德·亨特不复存在。他们通过雷达勘察了解到,2000年,388.5平方公里大小的沃德·亨特出现一个小裂缝,2002年,这个裂缝扩大为77米,旁边又出现了一些新的裂缝,一块6平方公里大小的浮冰已经分离出去,飘在沃德·亨特附近,并预言沃德·亨特最终一分为二。

冰川萎缩的速度确实是相当惊人的。在秘鲁利马地区,近年来冰川正以每年30米的速度消融,而在1990年以前,消融速度每年只有3米。科学家预计,到2050年,全球大约1/4以上冰川将消失。

上图为2006年玉龙雪山雪后初晴的景色;下图为2009年8月23拍摄的雪山,由于这个季节没有降雪,雪山显得失色不少

天山

在天山,约有22%的冰川体积在过去四十年渐渐失去。天山是中国最大的冰川区,共有冰川6890多条,总面积约9500多平方公里。新疆北部和南部的冰川目前都发现萎缩现象,冰川出现不同程度的后退。乌鲁木齐河发源于天山的天格尔峰1号冰川,河水年径流量为2.35亿立方米,是乌鲁木齐市的主要水源,1号冰川一直处于后退状态,从1962年开始的30年内,冰川退缩了140米。冰川局部地区的雪线正以年均2至6.5米的速度上升,有些地区的雪线年均上升竟达12.5至22.5米。

喜马拉雅山

在喜马拉雅山,一条最大的冰川从1935年以来已缩短了300多米。2000年以来,珠峰地区的东绒布冰川和中绒布冰川消融加剧,使冰川明显退缩,20世纪60年代初,珠峰地区冰川尾部在海拔5400多米处。到20世纪80年代,由于珠峰地区对外开放,在该地区登山、探险、旅游的人数迅速增加,当地群众已把牦牛通道修到海拔6500米处。国际冰雪委员会最近一项研究表明,喜马拉雅山的冰川正在加速消融着,喜马拉雅山区有近50座冰川湖湖水水位迅速上升就是明证。科学家预计,在未来35年间,喜马拉雅山冰川面积将缩小1/5。

影响

(1)海平面上升

科学家认为,在过去的一个世纪里,冰盖和山地冰川的融化,是导致全球海平面上升10-25厘米的原因之一。如今,冰川融化导致海平面上升的数值正在不断增加着。如果南极冰盖发生崩解,会引起全球海平面上升近6米。如果南北极两大冰盖全部融化,其结果会使海平面上升近70米。

冰川消融引起海平面上升,将淹没沿岸大片地区,使得居住在这些地区占世界一半人口的居民不得安宁,所有的沿海地区都将变成汪洋大海,美国纽约只能剩下联合国大厦和几座摩天大楼的楼顶,法国巴黎也许只能看到埃菲尔铁塔的塔顶,而荷兰、英国等几十个低洼国家将不复存在。

中国海岸线长达6000多公里,沿海分布着的上百座大中城市,都是人口密集之地。大连、天津、青岛、上海、杭州、厦门、广州、香港、澳门和深圳等城市的海拔都在20米以内。就是北京,以及南京、武汉这些看似和海洋虽有一定距离,但那海拔却都在山岳冰川和极地冰盖融化的"水漫"之列。更何况我国除大陆之外,更有海南,舟山、台湾等大小岛屿5000多个呢。

(2)全球气候改变明显

冰川,特别是极地大范围冰盖能大量反射太阳光,从而有助于人类居住的地球保持温度不至于升高。然而,当冰川融化后暴露的陆地和水面就会吸收太阳热量,从而导致冰体融化更多,由此连锁反应势必加速地面增温过程,有助于气候变暖。而北极地区冰体过度融化后较冷冰水却会对欧洲部分地区和美国东部地区产生冷却效应,冰水流入北大西洋,又可能会使那里的大洋环流模式遭到破坏,反过来又影响着全球气候变化。 造成冬季严寒,暴风雪成灾,夏季高温不退,暴雨、飓风、洪水泛滥。极端天气的发生频率越来越高。

冰川消融更会给局部地区带来灾害。如喜马拉雅山冰川如此融化,在5到10年内,会使尼泊尔、不丹境内近50个冰川湖决堤而引发洪水泛滥;夏季冰川快速消融也会引发印度境内印度河、恒河水位上涨而造成洪灾。相反,随着冰川的退缩,大部分以冰川融水为水源的地区将会严重缺水,如秘鲁、印度北部就因冰川的加速消融而面临着缺水危机。

(3)生态环境遭到破坏

冰川消融使一些动植物的生活环境被破坏,也给人类生存环境造成威胁。有报道说,与冰盖变化有关的北极熊难以寻食而体重下降;南极的企鹅和海豹也因海冰减少和气温上升而改变了生活习性和繁殖方式;几百年至几万年前埋藏于冰盖中的微生物因冰川消融而暴露出来,它的扩散会对人类健康产生一定的影响。

例如《解冻》里所说的远古寄生虫,就是冰川消融而暴露出来的。

近年来,祁连山冰川正在以每年2米至16米的速度退缩,其融水比上个世纪70年代减少了约10亿立方米,对那里的自然生态环境产生了严重影响。如民勤县,因发源于祁连山的石羊河年径流量锐减,不得不打深水井,造成地下水位下降,水质变坏;50万亩沙生植物焦渴而死;500万亩草场退化;风沙日数明显增多。因为水源减少,近10年来那里自然生态环境严重恶化,加上北方强冷空气南下引起的"狭管效应",北临腾格里和巴丹吉林沙漠,面积达12万平方公里的戈壁和沙地、绵延1000多公里的河西走廊地区以及内蒙古阿拉善盟地区,目前已经成为中国北方强度最大的沙尘暴源头。