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冰川的形成與運動

冰川形成在雪線以上,壹個地區的高度如果沒有超過雪線,就不可能有冰川形成。

雪線 高緯度地帶,如南、北極和高山地區,氣候寒冷,降雪不能在壹年內完全融化,而且逐漸積累,形成終年積雪區。這種積雪區的下部界限,稱為雪線。雪線以上,年降雪量大於年消融量,形成積累區,積累區可以是粒雪原或粒雪盆地。在雪線以下,年降雪量小於年消融量,冰雪消融,稱為消融區。而雪線附近,年降雪量和消融量相對平衡。

雪線的高度是變化的,這種變化受下列因素的影響:

(壹)溫度

雪線的形成,首先決定於地表空氣層的溫度是否長期保持在0℃以下,而溫度的變化取決於緯度和高度,隨著緯度的增高及高度的增加,而溫度逐漸降低。所以,在低緯度地區,雪線的位置較高;在高緯度地區,雪線的位置較低(圖7-1)。例如,雪線的高度,在赤道非洲為5000~6000m,在阿爾卑斯山區為2400~3200m,在北冰洋雪線接近於海平面。

圖7-1

(二)降水量

雪線的位置與固體降水量(降雪量)直接有關。降雪量多的地區,雪線較低;降雪量少的地區,雪線較高。世界上雪線最高的地方不是在赤道,而是在赤道兩側亞熱帶高氣壓帶,大約在南、北緯30°,因此處氣候較幹燥,赤道附近降水量比後者多,所以赤道附近的雪線反而比南、北回歸線附近要低。我國西藏在北緯30°~31°處,雪線高達6400m,赤道附近雪線僅為4400~4900m。

(三)地形

雪線的高度受地形的影響也很顯著。如喜馬拉雅山,南坡雪線高度為4100~4600m,北坡雪線高度為5800~5900m。這是因為喜馬拉雅山高大的山體阻擋了印度洋來的濕潤氣流,使南坡降水量增多,因而雪線較低。在北半球壹些地區,由於南坡朝陽,溫度較高融化較快,雪線較高;而北坡向陰,融化較慢,雪線低。如天山南坡雪線高4200m,北坡3900m,祁連山南坡雪線高5000m,北坡4600m。

在山間窪地和凹形山坡,這些地區易於積雪,雪線較低;而凸形山坡或陡坡上,雪不易停積,雪線位置較高。

當積雪達到壹定的量時,在溫度和壓力的作用下,通過成冰作用就形成了冰川冰,冰川冰受壓力或重力影響則發生運動,即冰川運動。

成冰作用 分布在雪線以下的常年積雪,其表面受到太陽的照射後,白天融化,夜晚凍結,如此反復交替進行,使積雪形成較緊密的粒雪。當積雪不斷加厚,已形成的粒雪在上部積雪產生的壓力或熱力作用下,壓緊而成為冰川冰。冰川冰逐漸積累若充滿粒雪盆地,在重力和壓力的作用下,逐沿著斜坡或山谷發生流動,形成冰川。所以,冰川又稱冰河,它是壹種運動的冰體。

冰川的運動 冰川在壓力或斜坡重力的作用下具有可塑性,可沿著斜坡運動。冰川的運動決定於溫度和壓力的變化。如果溫度不變,冰川的位置相對穩定;若溫度降低,冰川的積累量超過消融量時,則冰體增厚,規模增大,冰川向下遊運動,形成冰進流。若溫度升高,冰川的消融量大於積累量時,則冰體變薄,規模縮小,形成冰退。冰進或冰退,壹般是由氣候長期變化所造成的。因此,根據冰川進退或流動的遺跡,可分析古氣候的變化。

冰川運動的速度還決定於冰川厚度、地形坡度和冰面坡度。冰川厚度越大,所產生的靜壓力越大,冰川運動的速度也大;若冰川厚度較小且地面坡度和冰面坡度較小時,則冰川運動速度也較小。

壹般情況下,冰川運動的速度是很緩慢的,山嶽冰川的運動速度每年約幾米至壹百多米,即壹晝夜0.1m至數米。喜馬拉雅山冰川中流動速度最大的,每年也不過700~1300m。

冰川的運動速度,在冰川各部位是不同的。從冰川的縱剖面看,冰川中部流動速度最快。

由於冰川運動在各個部位是不協調的,所以冰川在運動的過程中,冰層往往產生壹系列冰川裂隙和冰層褶皺。