书城童书青少年应该知道的冰川
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第3章 冰川的分类和组成

1.海洋性冰川和大陆性冰川

海洋性冰川指冰川受海洋性季风气候影响大,因此降水量大,冰川累积和消融速度快。属于海洋性的冰川,运动频繁,易引发自然灾害。根据研究,念青唐古拉山脉东南段、喜马拉雅山脉东段、位于四川横断山脉的贡嘎山周边地区的冰川属于“海洋性冰川”。更具体地说即贡嘎山、云南玉龙雪山周围地区,还有西藏林芝、波密地区、易贡湖和雅鲁藏布江大拐弯附近。

大陆性冰川指冰川受海洋性气候影响小,因此降雨量少,冰川累积和消融的速度慢,冰川运动相对较弱。我国属于此类的冰川主要集中于西藏中部和北部、喜马拉雅山脉北坡、青海和甘肃等内陆地区雪山和冰川。

2.雪线

夏天,我们能清晰地看到雪山上有一条黑白分明的界线横过山腰,线以上是银光闪烁的冰雪世界。这条界线,称为雪线。确切地说,雪线指的是某一个海拔高度,在这个高度,每年降落的雪刚好在当年融化完。

一个地方的雪线位置不是固定不变的。季节变化能引起雪线的升降:夏季气温较高,雪线上升;冬季气温较低,雪线下降。这种临时界限叫做季节雪线。只有夏季雪线位置比较稳定,每年都恢复到比较固定的高度。因此,雪线高度都是在夏季最热月进行测定的。

雪线可分为以下两种:(1)气候雪线:夏季中高山上成片雪层的最低高度。(2)地形雪线:夏季中雪以孤立分片形式持留在地表的最低高度。

雪线以上年降雪量大于年消融量,降雪逐年加积,形成常年积雪(或称万年积雪),进而变成粒雪和冰川冰,发育成冰川,是一种气候标志线。它分布的高度主要决定于气温、降水量和地形条件。高度从低纬向高纬地区的降低,反映了气温的影响。雪线高度不仅有空间差异,在时间上也有一定变化。空气变冷、变湿,会导致雪线降低;反之,则引起雪线上升。这种变化具有季节性,也有多年性。第四纪时期几次大的气候波动,出现冰期和间冰期,都引起雪线的大幅度升降,所以雪线升降是气候变化的重要标志之一。在高纬度和高山地区永久积雪区的下部界线,称为雪线。在雪线以上,气温较低,全年冰雪的补给量大于消融量,形成常年积雪区;在雪线以下,气温较高,全年冰雪的补给量小于消融量,不能积累多年冰雪,只能是季节性积雪区;在雪线附近,年降雪量等于年消融量,达到动态平衡。因此,雪线也称为固态降水的零平衡线。

在世界范围内,雪线是由赤道向两极降低的。珠穆朗玛峰北坡雪线高度在6000米左右,而在南北极,雪线就降低到海平面上。雪线是冰川学上一个重要的标志,它控制着冰川的发育和分布。只有山体高度超过该地的雪线,每年才会有多余的雪积累起来。年长日久,才能成为永久积雪和冰川发育的地区。

3.冰碛

冰川夹带的碎石岩块统称为冰碛。冰川表面的岩石碎块称为表碛,冰川内部的叫内碛,冰川底部的叫底碛,冰川两侧的是侧碛。侧碛靠近山坡,碎石岩块来源丰富,因而,侧碛又高又大,像左右两道夹峙着冰川的巍巍城墙。到冰舌前端,两条侧碛大多交汇在一起,连成环形的终碛。终碛像高大的城堡,拱卫着冰川。攀登冰川的人,首先得登临终碛,才能接近冰川。我国西部不少终碛高达200余米。并不是所有冰川都有终碛,前进迅速和后退迅速的冰川都没有,只有冰川在一个地方长期停顿时,才能造成高大的终碛。两条冰川汇合时,相邻的两条侧碛合为一条中碛。树枝状山谷冰川表面中碛很多,整个冰川呈现黑白相间的条带状。冰碛是冰川搬运和堆积的主要物质,也是冰川改变地球面貌的证据之一。

4.粒雪盆

从天空降落的雪和从山坡上滑下的雪,在雪线以上的区域,容易在地形低洼的地方聚集起来。由于低洼的地形一般都是状如盆地,所以在冰川学上称其为粒雪盆。

粒雪盆是冰川的摇篮。聚集在粒雪盆里的雪,究竟是怎样变成冰川冰的呢?雪花经过一系列变质作用,逐渐变成颗粒状的粒雪。粒雪之间有很多气道,这些气道彼此相通,因此粒雪层像海绵一样疏松。有些地方,冰川粒雪盆里的粒雪很厚,底部的粒雪在上层的重压下发生缓慢的沉降压实和重结晶作用,粒雪相互联结合并,减少空隙,同时表面的融水下渗,部分冻结起来,使粒雪的气道逐渐封闭。被包围在冰中的空气就这样成为气泡。这种冰由于气泡较多,颜色发白,容重约为0.82~0.84克/立方厘米,也有人把它专门叫做粒雪冰。粒雪冰进一步受压,排出气泡,就变成浅蓝色的冰川冰。巨厚的冰川冰在本身压力和重力的共同作用下发生塑性流动,越过粒雪盆出口,蜿蜒而下,形成长短不一的冰舌。长大的冰舌可以延伸到山谷低处以至谷口外。发育成熟的冰川一般都有粒雪盆和冰舌,雪线以上的粒雪盆是冰川的积累区,雪线以下的冰舌是冰川的消融区。二者好像天平的两端,共同控制着冰川的物质平衡,决定着冰川的活动,而雪线正好相当于天平的支点。

5.冰斗

在河谷上源接近山顶和分水岭的地方,总是形成一个集水漏斗的地形。当气候变冷开始发育冰川的时候,这种靠近山顶的集水漏斗,首先被冰雪占据。冰雪在集水漏斗中积累到一定程度,发生流动形成冰川。冰川对谷底及其边缘有巨大的刨蚀作用,它像木匠的刨子和锉刀那样不断地工作,原来的集水漏斗逐渐被刨蚀成三面环山、宛如一张藤椅似的盆地形状,这种地形就叫做冰斗。

冰斗大多发育在雪线附近的高程上,是山岳冰川最典型的冰蚀地貌。冰斗呈半圆形的剧场形状或圈椅状,三面环以陡峭的岩壁,开口处为一高起的岩槛,冰斗底部是一个洼地。

一般山谷冰川,往往爬上冰坎,才能看到白雪茫茫的粒雪盆。当冰川消失之后,这样的盆底就是一个冰斗湖泊。高山上常常可以见到冰斗湖,它们有规则地分布在某个高度上,代表着古冰川时代的雪线高度。

6.冰架

规模巨大的冰架是南极特有的景观。在南极大陆周围,越接近大陆的边缘,冰就越薄,并伸向海洋,海冰浮在水面上,形成宽广的冰架。也就是说,冰架是南极冰盖向海洋中的延伸部分,这些冰架的平均厚度为475米,最大的冰架是罗斯冰架、菲尔希纳冰架、龙尼冰架和亚美利冰架。如果加上这些冰架,南极大陆的面积可增加150万平方千米。冰架能以2500米/年的速度移向海洋,在它的边缘,断裂的冰架渐渐漂移到海洋,形成巨大的冰山。

7.冰蘑菇

看到这个题目,你肯定会有疑问,既然是大蘑菇,那它能吃么?然而这个大蘑菇并不是普通的蘑菇。

在冰川地区有一种特殊的地貌:在寒冷的空气中,有许多覆盖着大小石块的孤立冰柱,它们的样子跟蘑菇特别像,人们叫它冰蘑菇。

冰川周围嶙峋的角峰,经常不断地崩落岩屑碎块。如果崩落的岩块较小,在阳光下受热增温便会促进融化,并陷入冰中,形成圆筒状的冰杯,进而形成冰面湖。如果较大体积的岩块覆盖在冰川上,引起差别消融,当周围的冰全部融化后,因大石块遮住了太阳辐射,它下面的冰没有融化,就能生长成大小不等的冰蘑菇。

8.冰洞

炎热的夏季,冰川也会进入消融状态。冰川的消融有冰下消融、冰内消融和冰面消融三种。地壳经常不断向冰川底部输送热量,引起冰下消融。不过冰下消融对于巨大的冰川体来说,是微不足道的。

冰面融水沿着冰川裂缝流入冰川内部,就会产生冰内消融。而冰内消融会孕育出许多独特的冰川岩溶现象,如冰漏斗、冰井、冰隧道和冰洞等。我们知道桂林的石林是由喀斯特地貌形成的,由冰内消融引起的冰川地貌很像喀斯特地貌,冰川学家称这种冰川形态为喀斯特冰川。

冰川上的融水,在流动过程中,往往形成树枝状的小河网,时而蜿蜒曲折,时而潜入冰内。在一些融水多、面积大的冰川上,冰内河流发育特别好。当冰内河流从冰舌末端流出时,往往冲蚀成幽深的冰洞。洞口好像一个或低或高的古城拱门。从冰洞里流出来的水,因为带有悬浮的泥距沙,像乳汁一样浊白,冰川学上叫冰川乳。冰川断流时,走进冰洞就像进入一个水晶宫殿。有些冰川,通过冰洞里的隧道,一直可以走到冰川底部去。冰洞有单式的,也有树枝状的,洞内有洞。洞中冰柱林立,冰钟乳悬连,洞壁花纹十分精美。有的冰洞出口高悬在冰崖上,形成十分壮观的冰水瀑布。

临汾乡宁县新开发的云邱山风景区,有我国第一大奇观—反季节冰洞。

它位于乡宁、稷山、新绛三县交界处的云邱山,奇峰兀立、山峦叠翠,最高海拔1600多米。距洞口三步开外还是炎炎夏日,三步之内却已是寒气袭人,洞口挂满冰凌,呈现了夏日里滴水成冰的奇景。这个地方可以说是中国最早的“天然冰箱”。据史料记载,隋朝末年唐王李世民在这地方屯过兵,不少地方还有当初屯兵的遗址。在他屯兵期间,他的部下、士兵在盛夏的时候就在这地方吃过冰块、冰棍。经国家地质科学院有关专家考察初步分析,洞中的冷空气是在水流过程中形成的。

9.冰塔林

冰川末端由于消融而残留的塔状冰体,称为冰塔。它往往与冰舌分离。而冰塔成群出现时则为冰塔林。冰塔与冰塔之间往往密布冰碛,冰碛中可能有死冰。

珠穆朗玛峰和希夏邦马峰地区的很多大冰川上,都发育了世界上罕见的冰塔林。一座又一座数十米高的冰塔,仿佛用汉白玉雕塑出来似的,它们朝天耸立在冰川上,千姿万态。有的像西安大小雁塔的塔尖,有的像埃及尼罗河畔的金字塔,有的像僵卧的骆驼,有的像伸向苍穹的利剑。

音苏盖提冰川是完全发育于我国境内的最大冰川。该冰川长为42千米,面积达380平方千米,估计冰储量不少于116立方千米。它是由4条巨大的支冰川和10余条规模不等的冰流汇合而成的树枝状山谷冰川。冰川末端下伸至海拔4000米左右的谷地中,冰川消融区表碛密布,冰塔林裂隙密集,又称为“裂隙冰川”。