冰川是大自然寒冷地帶的傑作,而這樣的地方,也是有夏天的。每當夏季氣溫變暖,冰川消融,就會産生許多奇特的風景。
冰川的消融分為冰下消融、冰内消融和冰面消融三種。
冰下消融:地殼經常向冰川底部輸送熱量,從而引起冰下消融。不過冰下消融對于巨大的冰川體來說,是微不足道的;冰内消融:當冰面融水沿着冰川裂縫流入冰川内部,就會産生冰内消融。冰内消融可以孕育出許多獨特的冰川岩溶現象,如冰洞、冰鬥等;
冰面消融:冰面會因消融程度不同,産生“差别消融”,差别消融往往會産生許多壯麗的自然景象,如冰面湖、冰塔等。
今天,就讓我們來看一看那些奇特的冰川消融景象吧!
01
冰洞
别有洞天
冰川上的融水,在流動過程中,往往形成樹枝狀的小河網,時而曲折蜿蜒,時而潛入冰内。在一些融水多、面積大的冰川上,冰内河流發育得特别好。
當冰内河流從冰舌末端流出時,往往沖蝕成幽深的冰洞。洞口好像一個古城拱門。從冰洞裡流出來的水,因為帶有懸浮的碎屑物質,像乳汁一樣濁白,冰川學上叫冰川乳。當冰川斷流的時候,走進冰洞,猶如進入一個水晶宮殿。
在有些冰川中,通過冰洞裡的隧道,一直可以走到冰川底部去。冰洞有單式的,有樹枝狀的,洞内有洞。洞中冰柱林立,冰鐘乳懸連,洞壁的花紋十分美麗。有的冰洞出口高懸在冰崖上,形成十分壯觀的冰水瀑布。
02
冰川的“漏鬥”
在河谷上部接近山頂和分水嶺的地方,總是形成一個集水漏鬥的地形。當氣候變冷,開始發育冰川的時候,這種靠近山頂的集水漏鬥,會先被冰雪占據,冰雪在集水漏鬥中積累到一定程度,發生流動而成冰川。
冰川對谷底及其邊緣有巨大的刨蝕作用,它像木匠的刨子和锉刀那樣不斷地工作,原來的集水漏鬥逐漸被刨蝕成三面環山、宛如一張藤椅似的盆地形狀,這種地形就是冰鬥。冰鬥大多發育在雪線附近的高程上。
一般的山谷冰川,往往爬上冰坎,才能看到白雪茫茫的粒雪盆。當冰川消失之後,這樣的盆底就是一個冰鬥湖泊。高山上常常可以見到冰鬥湖,它們有規則地分布在某個高度上,代表着古冰川時代的雪線高度。
冰鬥,圖片來源:維基百科
03
冰川上的湖泊
沒有到過冰川的人,很難想象冰川表面還會出現大大小小的湖泊。其實,在一些較大的冰川上,冰面湖泊是屢見不鮮的。
北美五大湖是世界上最大的冰川湖泊群。圖片來源:維基百科
為什麼冰川上會出現湖泊呢?
冰面湖的形成主要有三種形式。
一種是冰川上的冰下河道融蝕冰川,産生巨大的洞穴或隧道,洞穴頂部塌陷,便形成較深較大的長條形湖泊。
一種是冰川低陷處積水,在夏季産生強烈的溶蝕作用而形成的。
另外,冰川周圍嶙峋的角峰,經常不斷地崩落下岩屑碎塊。
如果較大體積的岩塊覆蓋在冰川上,就會引起差别消融——大石塊周圍暴露在陽光下的冰全部融化了,而石塊下方陰涼處的冰還沒有融化,結果就“生長”成了大小不等的冰蘑菇。
如果崩落的岩塊較小,在陽光下受熱增溫就會促進融化,結果岩塊陷入冰中,形成圓筒狀的冰杯。冰杯在冰面上形成大大小小的積水坑,在夏天消融的期間,冰面積水溫度較高,有時竟可達到 5℃。因此積水的融蝕作用強烈,能把蜂窩狀的冰杯逐漸融合到一起,形成寬淺的冰面湖泊。
冰面湖給冰川景色增添了更為絢麗多彩的風光。夏天,每當朝陽初升或夕陽西下的時候,湖面上霞光萬道,燦爛奪目。
冰面湖,圖片來源:維基百科
04
冰塔
冰川表面林立的塔型冰柱就是冰塔。
珠穆朗瑪峰和希夏邦馬峰地區的很多大冰川上,發育了世界上罕見的冰塔林。一座又一座數十米高的冰塔,仿佛用漢白玉雕塑出來似的,它們朝天聳立在冰川上,千姿萬态。有的像西安大雁塔的塔尖,有的像埃及尼羅河畔的金字塔,有的像僵卧的駱駝,有的又像伸向蒼穹的利劍。
冰塔,圖片來源:維基百科
05
冰川的“年輪”
粒雪盆中的粒雪和冰層大緻保持平整,層層疊置。每一年積累下來的冰層,在冰川學上叫作年層。年層是怎樣劃分開的呢?
原來冬季積雪經夏季消融後,會形成一個消融面,消融面上污化物較多,所以也叫污化面,污化面是劃分年層的天然标志。
有了年層,冰層就能像樹輪一樣被測出年齡來。由于冰川在形成的時候封存了一些空氣和塵埃,冰川學家能夠從中提取氣泡和塵埃,分析冰川形成時的氣候。
年層,圖片來源:維基百科
06
結語
冰川的自然消融雖然會造成許多奇特的景象,但全球氣候變暖已讓許多美麗不再。冰川的大規模融化已對地球産生了諸多影響,對人類來說,低碳生活,刻不容緩。
出品|科普中國作者|地球故事
監制|中國科普博覽
選送單位:中國科學院計算機信息網絡中心
,