一、关于冰川和冰川学的基本知识　.doc

一、关于冰川和冰川学的基本知识　　　　　1.什么是冰川　　　　　 冰川是一种由多年降雪不断积累变质形成的，具有一定形状和运动着的，较长时期存在于地球寒冷地区的天然冰体。它不同于一般天然或人工冻结的冰。河水结冰，不属于冰川的范畴。但河冰与积雪，同属于广义的冰川学研究领域。　　 冰川有4个特点：（1）冰川的发育与存在有长期性。冰川是一种在若干年内较长时期存在的冰雪体。它的形成和积累，需要数十年，数百年，甚至更长的时间。它不会因气候的波动而消亡。（2）冰川有运动性。这一点是冰川区别于其他任何自然冰体的最显著的特点。冰川的运动，是由于冰川冰的粘塑性决定的。任何不能运动的，或被搬动的冰的堆积体，都不属于冰川范畴。（3）冰川是大气降落的积雪，经过一系列的物理过程演变而成的。冰川冰是一种特殊的变质冰。冰川的这个特点，使许多普通积雪和冰体不能列入冰川之列。例如多年冻土地区的地下冰也可以长期存在，但因为它不是积雪变成的，就不能称为冰川冰。地球南北两极的海面上，飘浮着许多冰块，其中一部分是海水冻结形成的，它们在结构和成分上与冰川冰有很大的不同，也不能称作冰川的一部分。一部分冰山是由流入海中的冰川分裂飘浮在海面所成。（4）冰川是在大陆上形成，具有一定形态和一定规模的冰体。它的形态因地域不同而异，有呈带状的，如山谷冰川，有呈片状或不规则的圆形的，如冰帽或平顶冰川。冰川的冰体必须有一定的厚度和相当的规模。冰川规模的悬殊性很大，国际上通常把面积至少超过0.1平方公里的冰川才列入统计对象。　　 冰川是自然界中具有很强的生命力的物体。它在一定的条件下形成，在一定的自然环境中发展、运动、变化。同时，它也给自然环境以深刻的影响。　　　2.冰川是怎样形成的　　　 冰川的形成和发育，与气候因素有密切关系。冰川是在一系列外部条件和内部因素的作用下，经过长时间的过程才形成的。外部条件有三：较低的气温、丰富的固体降水、一定的地形与地势；内部因素有二：雪的变质（粒雪化）、成冰过程。　　 较低的气温 气温低能使冰雪的消融量减少或停止，又能使固体降水量在总降水量中所占的比例增大。雪线是大气固体降水量的年收入和年支出相平衡的界线。雪线附近的年平均气温越低，则为冰川发育提供的冷储备就越充足。因此，雪线附近气温低，是冰川形成和发育最重要的条件。　 丰富的固体降水 形成冰川的物质基础，是一定数量的固体降水，其中包括雪、雾、雹等。没有足够的固体降水作“原料”，就等于“无米之炊”，根本谈不上形成冰川，即使有极低的气温，也无济于事。高山区的降水量，一般随海拔的升高而增加，而且在总降水量中固体降水量的比例也相应增大。这样，在海拔较高的雪线以上的粒雪线中，丰富的固体降水量就为冰川的形成和发育提供必要的物质条件。固体降水量的丰富程度，对形成冰川规模的大小，具有相应的决定性作用。　　　 一定的地形与地势 地形条件，是冰川形成和发育的条件之一，但不是决定性的条件。例如南北极区陆地不高，接近海平面，但由于长年低温和固体降水量的积累，也可以形成冰川。不过，在大多数地方，特别是对于山岳冰川来说，地形与地势，仍是影响冰川的形成、发育、形态、规模和性质的重要条件。如果山地的海拔较低，低于雪线，就不能形成冰川。如果山地的海拔高出雪线以上，但山势过会陡峻，冰雪无法停积，也不能产生冰川。必须地形和地势两个条件都具备，即山地海拔高出雪线以上，山上又有足够使冰雪停积的场地，才能形成冰川。冰 川的形态如何，则取决于雪线以上的山地形状和山势。如果雪线以上的山地为一平缓的山顶面，则可能形成平顶冰川或冰帽，如果山脊高出雪线300至500米，则可能形成冰斗冰川或悬冰川，如果山脊高出雪线千米以上，则可能形成大型山谷冰川。此外，山地或谷地的走向一坡向，也会影响冰川的形成和它们的形态。　　 雪的变质（粒雪化） 新降的呈六角形的雪花，是一种极不稳定的固体降水形态。雪花一旦降落地面，随着时间和外界条件的变化，雪花的晶体的形态和大小也逐渐改变。经过等温变质作用、温度梯度变质作用、消融冻结变质作用，雪晶变成了完全丧失晶体特征的圆球状雪粒。这就是形成冰川的基本“原料”，称为粒雪。这个过程称为粒雪化。粒雪化的过程需要相当长的时间才能完成。它是冰川形成的前奏，此后就进入冰川的成冰过程。　　 成冰过程 从粒雪变成冰川冰的过程，就是成冰过程。积雪变成粒雪后，随着时间的进程，粒雪的硬度和它们之间的紧密度也不断增加，大大小小的粒雪互相挤压，紧密地镶嵌在一起，其间的孔隙逐渐减小，以致消失，雪层的亮度和透光度逐渐减弱，于是冰川冰就形成了。一些空气被封闭在冰层中，形成许多微小的气泡。因此，最初形成的冰川冰呈乳白色。再经过漫长的岁月，“新”冰川冰变得更致密坚硬，气泡逐渐减少，就慢慢变成了晶莹透彻，像水晶一样的“老”冰川冰。　 粒雪的成冰