冰川(Glacier)又称为冰河,是指大量冰块堆积形成如同河川般的地理景观。冰川形成是因为在年平均气温在0℃以下的地区,降雪量大于融雪量,不断积累的积雪经一系列物理变化转化为冰川冰,并在自身的压力作用(即重力作用)下向坡下运动。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。冰川是地球上最大的淡水资源,也是地球上继海洋以后最大的天然水库,七大洲都有冰川。
冰川介绍
冰川英文名:Glacier,亦称冰河,年平均气温在0℃以下的地区,降雪量大于融雪量,不断积累的积雪经一系列物理变化转化为冰川冰,并在自身的压力作用(即,重力作用)下向坡下运动。
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。我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。
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,经过一个消融季节未融化的雪会变成完全丧失晶体特征的圆球状雪,称之为粒雪,新雪的水分子从雪片的尖端和边缘向凹处迁移,使晶体变圆的过程叫粒雪化。在这个过程中,雪逐步密实,经融化、再冻结、碰撞、压实,使晶体合并,数量减少而体积增大,冰晶间的孔隙减少,发展成颈状连接,称为密实化。
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),在流动的过程中,逐渐的凝固,最后就形成了冰川。当粒雪密度达到0.5~0.6克/厘米3时,粒雪化过程变得缓慢。在自重的作用下,粒雪进一步密实或由融水渗浸再冻结,晶粒改变其大小和形态,出现定向增长。当其密度达到0.84克/厘米3时,晶粒间失去透气性和透水性,便成为冰川冰。粒雪转化成冰川冰的时间从数年至数千年。
形成原因
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。
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。粒雪化和密实化过程在接近融点的温度下,进行很快;在负低温下,进行缓慢。冰川冰最初形成时是乳白的,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,带有蓝的水晶一样的老冰川冰。[1]
分布地区
现代冰川在世界各地几乎所有纬度陆地面积最大的省上都有分布。地球上的冰川,大约有2900多万平方公里,覆盖着大陆11%的面积。冰川冰储水量虽然占地球总水量的2%,储藏着全球淡水量的3/4左右,但可以直接利用的很少。现代冰川面积的97%、冰量的99%为南极大陆和格陵兰两大冰盖所占有,特别是南极大陆冰盖面积达到1398万平方公里(包括冰架),最大冰厚度超过4000米,冰从冰盖中央向四周流动,最后流到海洋中崩解。
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。
中国山岳冰川按成因分为大陆性冰川和海洋性冰川两大类。总储量约51300亿立方米。前者占冰川总面积的80%,后者主要分布在念青唐古拉山东段。按山脉统计,昆仑山、喜马拉雅山、天山和念青唐古拉山的冰川面积都超过7000平方千米,四条山脉的冰川面积共计40300平方千米,约占全国冰川总面积的70%,其余30%的冰川面积分布与喀喇昆仑山、羌塘高原、帕米尔、唐古拉山、祁连山、冈底斯山、横段山及阿尔泰山。
冰川分类
按照冰川的规模和形态,冰川分为大陆冰盖(简称为冰盖)和山岳冰川(又称山地冰川或高山冰川)。山岳冰川主要分布在地球的高纬和中纬山地区。其类型多样,主要有悬冰川、冰斗冰川、山谷冰川、平顶冰川。
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。面积超过14,000,000平方公里的南极洲,差不多全部都被一个平均接近1,980米厚的冰川覆盖着,其东部冰层厚度可达4267米。格陵兰冰盖覆盖的面积超过1,800,000平方公里,实测最大厚度约3,350米。较小的大陆冰盖常被称作冰帽或冰原。地球上有两大冰盖,即南
极冰盖和格陵兰冰盖,它们占世界冰川总体积的99%,其中南极冰盖占90%。格陵兰约有83%的面积为冰川覆盖。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。
我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,即使国外有些专家仍持这种观点。但是经过考察和论证,我国的冰川学者基本上否定了这种观点。
按照冰川的物理性质(如温度状况等)分为:①极地冰川,整个冰层全年温度均低于融点;②亚极地冰川,表面可以在夏季融化外,冰层大部分低于融点;③温冰川,除表层冬季冰结外,整个冰层处于压力融点。极地冰川和亚极地冰川又合称冷冰川,多分布南极和格陵兰。温冰川主要发育在欧洲的阿尔卑斯山、斯堪的纳维亚半岛、冰岛,阿拉斯加和新
西兰等降水丰富的海洋性气候地区。
除了冰体内部的力学、热学相互作用外,冰川作用还表现在它对地表的塑造过程,即冰川的侵蚀、搬运与堆积作用。
中国冰川
冰川分布
中低纬度带上的冰川第一大国:中国
山岳冰川面积居世界前三位的国家依次是加拿大、美国和中国。而在中低纬度带(包括赤道带、热带和温带,大体位于北纬60°—南纬60°之间),66%的冰川分布在亚洲,中国独占30%,是世界上中低纬度带冰川数量最多、规模最大的国家。根据《中国冰川目录》最终统计﹐中国共发育有冰川46377条,面积59425平方公里﹐冰储量5590立方公里。
中国冰川最多的山系:天山山脉
按山系划分,我国冰川主要分布于9个山系:即天山9035条,9225平方公里;昆仑山7697
条,12267平方公里;念青唐古拉山7080条,10700平方公里;喜马拉雅山6472条,8418平方公里;喀喇昆仑山3563条,6262平方公里;冈底斯山3554条,1760平方公里;祁连山2815条,1931平方公里;横断山1725条,1579平方公里;唐古拉山1530条,2213平方公里;此外羌塘高原958条,1802平方公里;帕米尔山地、阿尔泰山、准噶尔西部山地等也有少量分布。
中国冰川面积最大的省区:西藏自治区
我国冰川主要分布在西部的6个省区:西藏自治区是我国冰川面积最大的省区,冰川面积达28664平方公里,占全国冰川总面积的48%;新疆维吾尔自治区冰川面积25342平方公里,占全国的43%;青海省冰川面积为3675平方公里,占全国的6%;甘肃、云南和四川也有少量的冰川分布,三省共有冰川仅占全国的3%。
中国最东部的冰川:四川岷山雪宝顶冰川
中国最南部(纬度最低)的冰川:云南玉龙雪山冰川
中国冰川按形态和规模分为:悬冰川、冰斗冰川、山谷冰川、平顶冰川、冰帽和冰原。
面积最大、长度最长、冰储量最大的山谷冰川:新疆喀喇昆仑山脉乔戈里峰北坡音苏盖提冰川
中国最大的冰原:西藏那曲地区普若岗日冰原
最大的冰帽:藏西北高原昆仑山脉崇测冰帽
中国已测得山谷冰川最大冰厚:四川贡嘎山的大贡巴冰川
落差最大的冰瀑布:四川贡嘎山海螺沟冰川冰瀑布
中国末端海拔最低的冰川:新疆阿尔泰山喀纳斯冰川
青海冰川
青海境内的祁连山、昆仑山、巴颜喀拉山、唐古拉山等山脉,多在海拔5,000米以上,山上终年积雪,广布冰川。据中科院兰州冰川研究所的考察资料,全省有冰川面积为4,872.92平方公里,占中国冰川总面积的8.8%,冰川覆盖率为0.67%,冰川储水量为3,519.66亿立方米。冰川补给径流年融水量31.72亿立方米,占全年径流总量的5.1%。其中:
外流区有冰川面积1,853.71平方公里,占全省冰川总面积的38. O%,主要分布在长江、黄河的源流区;内流区有冰川面积3,O19.21平方公里,占全省冰川总面积的62.0%,主要分布在祁连山、昆仑山和可可西里的高山地带。
祁连八一冰川
八一冰川又称小沙龙冰川,位于位于中华人民共和国西北青海省海北藏族自治州祁连县野牛沟乡,祁连山中段走廊南山的南坡,是我国第二大内陆河黑河流域的源头。2015年夏,我来到了那里。
外星球的冰川
行星地质学家约翰·霍尔特说,这些冰川是我们已知的火星北极之外的最大冰川。这些冰川将在未来载人探测火星任务中可用作饮用水和火箭燃料。“如果我们真的去火星并在火星上建立人类基地,你得停靠在一个大水源边上才好,因为你随时都能用得到水。”
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