正文 第1章 冰山上的來客——冰川學習篇(1)(1 / 3)

第一節冰川概述

冰川又稱冰河,是一種巨大的流動固體河流。

在高寒地區,由雪再結晶,聚積成巨大的冰川冰,在重力作用下冰川冰流動,就形成了冰川。冰川是地球上最大的淡水資源,也是地球上僅次於海洋的最大天然水庫。冰川的分布很廣,在七大洲都有它的蹤跡。冰川的數量也很多,據考察,全世界冰川多達20萬個。由於冰川形成於長年封凍地區,所以對冰川的研究,可以幫我們找到遠古時代的地質信息。

在極地和高山地區,氣候嚴寒,常年積雪,當雪積到地麵上,如果溫度降到零下,受它本身的壓力作用或經再度結晶而造成的雪粒,稱為粒雪。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,粒雪變得更為密實,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。

冰川是一個開放的係統,冰川在重力的作用下由高處流向低處。

雪以堆積的方式進入到冰川係統,而且轉變成冰,冰又在本身重量的壓力之下由堆積帶向外流動,而冰在消融帶以蒸發和熔融的方式離開係統,堆積速度與消融速度之間的平衡決定著冰川係統的規模。

《世界冰川目錄資料編輯指南》中把冰川麵積超過0.1平方千米的作為統計對象。以平衡線(又稱雪線)為界把冰川分為兩部分,上部為粒雪盆區(又稱積累區),下部為冰舌區(又稱消融區),它們構成一個完整的冰川係統。

相關數據顯示,2006年,世界冰川的平均厚度減少了1.5米;而在2005年,這個數字僅為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。

冰川消融如此迅速,和人類的活動是分不開的。人類濫用煤炭、石油等燃料引起全球氣候變暖,而溫室效應在高緯度地區和高海拔地區格外明顯,地球上的冰川正以驚人的速度消失。對於直接流入大海的冰川來說,這意味著巨型冰山的增多、海平麵的上升,以及沿海地區可能遭受的泛濫;對於高山上的冰川來說,這意味著山腳下河流水流量的不穩定,即在大量融雪時造成水災,其餘時間則造成旱災。另外,不少氣候專家認為,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,甚至在水源稀缺的地區醞釀爭水衝突。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,以應對全球氣候變暖。

也許很多人沒有見過冰川,但是冰川與人類息息相關。我們的母親河長江和黃河就發源於冰川,著名的河西走廊的綠洲也是靠祁連山冰川融水哺育的。

1.冰川的形成

冰川是自然界中水的存在形式之一,它由雪經過一係列變化轉變而來。那麼冰川是怎麼形成的呢?首先,形成冰川需要一定的原料,即固態降水,包括雪、霧、雹等。如果沒有足夠的固態降水作原料,就相當於無米之炊,根本形不成冰川。

冰川大都存在於極寒之地。地球上南極和北極是終年嚴寒的,所以冰川遍布。而在高海拔的山上,由於氣溫極低,也能形成冰川。我們知道地勢越高,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,冰川學家稱之為雪線。

高山上冰川的形成,除了要有一定的海拔外,坡度還不能過於陡峭。如果山峰過於陡峭,降落的雪就會順坡而下,形不成積雪,因此也就形不成冰川。

雪花一落到地上就會發生變化,隨著外界條件和時間的變化,雪花會變成完全喪失晶體特征的圓球狀雪,稱之為粒雪。積雪變成粒雪後,隨著時間的推移,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降低,一些空氣也被封閉在裏麵,於是形成了冰川冰。冰川冰最初形成時是乳白色的,經過漫長的歲月,冰川冰變得更加致密堅硬,裏麵的氣泡也逐漸減少,慢慢地變為晶瑩透徹、帶有藍色的水晶一樣的老冰川冰。

冰川的形成,主要經曆粒雪和冰川冰兩個階段,它不同於冬季河湖凍結的水凍冰,構成冰川的主要物質是冰川冰。粒雪轉化成冰川冰的時間需要數年至數千年。