冰川是大自然寒冷地帶的杰作,而這樣的地方,也是有夏天的。每當(dāng)氣候變暖,冰川消融,就會產(chǎn)生許多奇特的風(fēng)景。
冰川的消融分為冰下消融、冰內(nèi)消融和冰面消融3種。
地殼經(jīng)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。當(dāng)冰面融水沿著冰川裂縫流入冰川內(nèi)部,就會產(chǎn)生冰內(nèi)消融。冰內(nèi)消融可以孕育出許多獨(dú)特的冰川巖溶現(xiàn)象,如冰洞、冰斗等。冰面差別消融會產(chǎn)生許多壯麗的自然景象,如冰面湖、冰塔等。
圖1 冰川
(圖片來源:veer圖庫)
冰洞:別有洞天
冰川上的融水,在流動過程中,往往形成樹枝狀的小河網(wǎng),時而曲折蜿蜒,時而潛入冰內(nèi)。在一些融水多、面積大的冰川上,冰內(nèi)河流發(fā)育得特別好。
當(dāng)冰內(nèi)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。從冰洞里流出來的水,因?yàn)閹в袘腋〉乃樾嘉镔|(zhì),像乳汁一樣濁白,冰川學(xué)上叫冰川乳。當(dāng)冰川斷流的時候,走進(jìn)冰洞,猶如進(jìn)入一個水晶宮殿。
圖2 冰洞
(圖片來源:veer圖庫)
在有些冰川中,通過冰洞里的隧道,一直可以走到冰川底部去。冰洞有單式的,有樹枝狀的,洞內(nèi)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。
冰川的“漏斗”
在河谷上源接近山頂和分水嶺的地方,總是形成一個集水漏斗的地形。當(dāng)氣候變冷,開始發(fā)育冰川的時候,這種靠近山頂?shù)募┒?,會先被冰雪占?jù),冰雪在集水漏斗中積累到一定程度,發(fā)生流動而成冰川。
冰川對谷底及其邊緣有巨大的刨蝕作用,它像木匠的刨子和銼刀那樣不斷地工作,原來的集水漏斗逐漸被刨蝕成三面環(huán)山、宛如一張?zhí)僖嗡频呐璧匦畏?,這種地形就是冰斗。冰斗大多發(fā)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(dāng)冰川消失之后,這樣的盆底就是一個冰斗湖泊。高山上常??梢砸姷奖泛?,它們有規(guī)則地分布在某個高度上,代表著古冰川時代的雪線高度。
圖3 冰斗
(圖片來源:veer圖庫)
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(xiàn)大大小小的湖泊。其實(shí),在一些較大的冰川上,冰面湖泊是屢見不鮮的。
圖4 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)
為什么冰川上會出現(xiàn)湖泊呢?
冰面湖的形成主要有3種形式。
一種是冰川上的冰下河道融蝕冰川,產(chǎn)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,在夏季產(chǎn)生強(qiáng)烈的融蝕作用而形成的。
另外,冰川周圍嶙峋的角峰,經(jīng)常不斷地崩落下巖屑碎塊。
如果較大體積的巖塊覆蓋在冰川上,引起差別消融,當(dāng)周圍的冰全部融化了,而大石塊因?yàn)檎谧×颂枺湎碌谋鶝]有融化,就能生長成大小不等的冰蘑菇。
圖5 冰蘑菇
(圖片來源:中國科普博覽)
如果崩落的巖塊較小,在陽光下受熱增溫就會促進(jìn)融化,結(jié)果巖塊陷入冰中,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(dá)到5℃。因此積水的融蝕作用強(qiáng)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(fēng)光。夏天,每當(dāng)朝陽初升或夕陽西下的時候,湖面上霞光萬道,燦爛奪目。
圖6 冰面湖
(圖片來源:維基百科)
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(qū)的很多大冰川上,發(fā)育了世界上罕見的冰塔林。一座又一座數(shù)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,千姿萬態(tài)。有的像西安大小雁塔的塔尖,有的像埃及尼羅河畔的金字塔,有的像僵臥的駱駝,有的又像伸向蒼穹的利劍。
圖7 冰塔
(圖片來源:維基百科)
冰川的“年輪”
粒雪盆中的粒雪和冰層大致保持平整,層層迭置。每一年積累下來的冰層,在冰川學(xué)上叫作年層。年層是怎樣劃分開的呢?
原來冬季積雪經(jīng)夏季消融后,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標(biāo)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(xué)家能夠從中提取氣泡和塵埃,分析冰川形成時的氣候。
圖8 年層
(圖片來源:維基百科)
結(jié)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(guī)模融化已對地球產(chǎn)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(jiān)制:中國科普博覽