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    古老冰川,到底有多神秘?

    2018-05-14 16:28:00科普中国

    古老冰川,到底有多神秘?


    我们常在一些文艺作品中看到“冰川”这个词,近些年新闻报道中也时常提到“冰川”,那么究竟“冰川”是什么呢?冰川是表面由固态降水(主要是雪)积累演化而形成,在自身重力作用下通过内部应力变形,并且沿底部界面滑动等方式运动的存在多年的巨大冰体。冰川存在于陆地上,海洋上由海水冻结而成的冰叫海冰,与冰川是完全不同的。


    越“跑”越快的冰川


    冰川能够在自身重力作用下不断运动。如果冰川底部温度达到融点,会有液态水存在,那么冰川就会沿着底部的基岩移动。正是由于冰川可以运动,它们才会从海拔较高、温度较低的地方,“跑”到海拔较低、温度较高的地方。


    有一些人还将冰川叫成“冰河”,就是因为它们能够自己运动。在气候条件保持不变的情况下,冰川的运动速度同样保持不变,规模和形态也不发生变化;而当气候条件发生变化时,比如气温降低或升高时,冰川的运动速度就会发生快慢变化。


    一般温度越高,冰川“跑”得越快。虽然降雪也会影响冰川的运动,不过并没有气温变化的影响力大。近些年来,全球温度普遍升高,这也导致大部分的冰川越“跑”越快。


    冰川的力量足以改变地貌


    冰川与河流一样,也会改变地貌环境,不过冰川的侵蚀力远比河流大得多。


    巨大的冰川在运动过程中,会对底部和两侧的地面产生强大的拔、磨、刻、凿蚀和挤压,被冰川侵蚀过的谷地会变成U形谷,而且会在基岩上留下磨光面、擦痕、鲸背岩、羊背石,以及冰蚀湖、冰蚀洼地等地貌标志。


    假如冰川存在于山脊两侧,那么山脊在冰川的侵蚀下会变得越来越薄,最后变成陡峭的刃脊;假如冰川存在于山峰的四周,那么山峰在冰川的侵蚀下会变得越来越尖峭,最后变成角峰。运动的冰体还会裹挟着冰川侵蚀的岩块、岩屑,还有冰川周围山坡上滚落的岩块、岩屑,并且将它们“搬运”到冰川的边缘和末端,这些岩块、岩屑越积越多,被称为冰碛物。


    这些冰碛物甚至可以达到数百米高、数千米长。


    在现代冰川作用区以及那些过去曾经有过冰川的地方,被冰川改变的地貌蔚为壮观。


    冰川之下隐藏的“蓝天”


    我们常见的冰都是白色的,可是在极地和高山地区,有的冰川看上去却是蓝色的,就像冰川下还隐藏着一片“蓝天”,看上去美丽而神秘。为什么冰川看上去是蓝色的呢?


    普通冰都是由液态的水冷却而成,所以是白色的。而冰川大多由固态的雪形成,在这个过程中,原本松散的雪之间存在的空气也会被封闭在冰川之中,形成一个个小气泡。随着时间的推移,这些小气泡会被不断运动的冰川压得越来越小,当它们小到一定程度之后,就会对阳光产生散射作用,于是冰川看上去就会变得像蔚蓝的天空一样。


    冰川呈现蓝色与天空呈现蓝色是一样的道理,都是光的散射作用。冰川中微小的气泡就像大气中的气体分子和小水滴一样。我们也可以想象一下,冰川就像一片凝固的“蓝天”,这是不是一件很美妙的事情呢?


    冰川上的黑白条纹


    如果我们能够站在冰川的侧面仔细观察,就会发现冰川带中有一道道黑白相间的条纹,它们通常与冰川表面近似平行,这些黑白条纹是什么呢?


    虽然有冰川的地方气温都很低,不过阳光、大风等还是会让冰川表面发生一定程度的消融,尤其是在夏季,这种消融更为明显,还会在冰川上形成一个消融面。这时,冰川形成过程中积雪所包含的尘埃等物质就会聚积在这个消融面上,使消融面看上去变成很脏的灰黑色。


    到了冬季,冰川的消融面又再次冻结,新的白色积雪覆盖其上,由于寒冷,这些积雪并不会在来年夏季完全融化,于是便形成了黑白相间的条纹了。


    科学家还会通过观察冰川的黑白条纹来确定它们的年龄,因为这些黑白条纹就像树的年轮一样,一组黑白条纹就代表了一年。


    当然,并不是所有冰川都存在这些黑白条纹,有很多因素都会影响这些条纹的形成。如果当年的降雪量不大,条纹层就会很薄,甚至难以分辨出黑白条纹;如果空气中的尘埃等物质很少,也会使消融层难以出现灰黑色;如果夏季温度过高,连冬季的积雪也全部融化了,同样也不会形成黑白条纹。另外,冰川运动、再冻融等作用,也有可能破坏已经形成的纹层。


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