冰川格陵兰岛冰层消融

调查11执行主编:魏刚编辑:马佳校对:王心怡E-mail押jma@stimes.
cn2013年3月1日星期五Tel押(010)82618715冰川怎样形成中国第四纪冰川遗迹陈列馆馆长庞献辉告诉记者,冰川形成要经过降雪积累、粒雪化、成冰作用这三个阶段.
如果降雪不能在一年内全部融化或升华,久而久之就在高纬度地区或中低纬度高山区形成终年雪区,称为雪原.
随着积雪增厚,雪原底部的雪所受的压力不断增大,在地面热力和自身压力的作用下,雪花重新冻结形成晶体状态的颗粒,叫粒雪化.
成层的粒雪在上层粒雪的压力下,发生缓慢沉降压实,进一步结晶并演变成冰川冰,冰川冰是一种浅蓝而透明的具有塑性的多晶冰体,它的密度约在0.
84克/立方厘米.
冰川有哪几种类型庞献辉告诉记者,按照冰川的形态和运动特征,可将冰川划分为大陆冰盖和山岳冰川两大类.
大陆冰盖是覆盖整个大陆或大岛的冰川,特点是面积大,冰层巨厚.
现在的大陆冰川主要分布在南极和格陵兰岛,它们形成的年代古老,第三纪时就存在了.
这两处冰川的面积占全球冰川面积的97%,据勘探查明,高达2000~3000米的山脉,低至海平面以下1600米的深渊,均为南极大陆冰川的巨厚冰层所覆盖.
而山岳冰川则分布在雪线以上的高山上,是运动占优势,积累与消融大致平衡的冰川.
其规模与厚度远不及大陆冰盖.
山岳冰川的运动受下伏地形控制,流动形式与河流相似.
冰川具有哪些功能和作用冰川作为固体水库,具有调节全球水循环的功能,是全球水循环的重要部分.
冰川还是气候变化的指示器,既能反映气候变化,又能对气候产生影响.
由于冰川能够运动,冰川也是塑造地表形态的主要外力之一.
冰川更是周围江河的重要补给源,具有维持江河水量平衡的作用.
(扈中平整理)小贴士在地球历史中,大规模的冰川作用明显存在周期性的变化,当冰川形成,发展推进达到最盛的时期,被称作冰期.
两次冰期之间被称作间冰期.
冰期气候干冷、寒风劲吹、冰川竞流、海平面下降、荒漠出现、产生大量碎石、风积黄土、生物凋零.
间冰期气候温暖、冰川消融、海面上升、出现泥炭沼泽、生物繁荣.
地球三次大冰期地球上发生了几次冰期呢中国第四纪冰川遗迹陈列馆馆长庞献辉介绍,根据研究,在地球历史中曾出现多次大规模的冰川活动,至今已经确定的元古代以来发生的大冰期有三次,即元古代大冰期(距今6.
8亿至5.
7亿年前,全球范围)、晚古生代大冰期(距今3.
5亿至2.
5亿年前,南半球及印度)、第四纪大冰期(距今260万至1万年前,北半球).
其间还夹着许多小冰期和间冰期.
银河系的力量那么冰期是怎么形成的呢中国第四纪冰川遗迹陈列馆刘芳介绍,冰期形成有外因说和内因说.
外因说首先认为冰期是由于地球随太阳系在银河系内运动,导致对气候变化产生超长期影响.
在银河系内,太阳系并非简单地围绕银河系中心进行椭圆曲线轨道运动,而是反复穿越银道面,作螺旋式的前进运动,两次穿越的时间间隔为3300万年,太阳绕银河系中心运动的周期目前计算结果为2.
9亿年,也就是一银河年.
目前,太阳系正处于银道面以北8秒差距处,即将穿越银道面,由此我们可以推断,在10万年的尺度上,我们会迎来一个较冷时期.
科学家发现,前三次大冰期的间隔时间恰好与太阳系绕银河系中心一周的时间一致,它们都发生在地球随太阳系绕银河系中心运动的相同部位.
存在相似规律性的事件还有:大气二氧化碳含量在前三次大冰期中都较低,而在间冰期较高.
低海平面的出现与大冰期大体一致.
地球磁性比率的长期变化周期,与大冰期一致.
地球轨道的参数此外,地球轨道参数对第四纪冰期也有影响.
第四纪(距今240万年以来)内,气候存在亚冰期和间冰期的交替,其周期为10万年.
在气候变化的研究中,根据轨道参数引起日射率变化,加上冰面反馈作用进行的气候模拟取得了一定成功.
目前普遍认为,地球轨道参数主要包括四个方面:1.
近日点运动:近日点在地球公转轨道上运动,其对于春分点而言的相对周期为2.
17万年.
它对辐射量的影响主要在于不同季节日地距离不同.
2.
轨道离心率:它的变化对地球公转的椭圆轨道产生影响.
其循环造成日地距离微小的季节性变化.
目前离心率数值较小,为0.
016722,此数值是缓慢变化的,周期为9.
5万年.
有时地球公转轨道近于正圆,有时近日距离和远日距离相差可达1708.
3万公里.
在第四纪,历次亚冰期都出现在离心率最大的时候.
3.
黄赤交角:它反映地轴的倾斜度.
变化周期为41000年.
变化范围在22度到24.
5度之间,现在是23.
5度,且正在减小.
据预测,这种趋势还将持续15000年左右.
在南北半球夏冬两季的太阳辐射差随着黄赤交角的减小而减小.
当黄赤交角增加的时候,极圈扩大,夏半年,大多数纬圈的辐射量增加,冬半年,所有纬圈的辐射量都减小,地球处于温暖时期.
4.
岁差:岁差控制着轨道离心率和黄赤交角的相互作用,以22000年为一个周期.
它决定了在近日点和远日点分别是什么季节.
最近的温暖时期出现在距今7000到4000年前,这是因为1万年前岁差的最小值和黄赤交角的最大值恰好同时出现.
当时,北半球夏季比现在多接受5%的辐射,冬季比现在少接受5%的辐射.
目前出现了岁差的最大值,北半球的夏季较凉爽,冬季较温暖,在长期的过程中,黄赤交角的减小可以放大这种变化.
岩石圈板块的变化除了上面谈到的外因,刘芳介绍,冰期形成还有内因.
冰期形成的内部原因与地球内动力学过程相关.
这类影响因素包括岩石圈板块的运动地表形态变化,以及岩石圈板块相对于地极的位置变化等.
比如,频繁的火山活动使大气层饱含火山灰,并且透明度降低,从而减少了太阳辐射量,导致地球变冷.
再比如,构造运动造成陆地升降、板块位移,改变了海陆分布和环流形式,加之云量、蒸发和冰雪反馈的作用,使地球变冷.
而且,在地质时期,火山活动和生物活动使大气层中二氧化碳的含量产生变化,当二氧化碳减少,就无法阻止地表热量的损失,也可能出现冰期.
谁让地球进入冰河时代姻本报记者魏刚姻本报记者魏刚初春的北京依然寒风刺骨,记者驱车20公里后,终于来到北京西郊翠微山南麓模式口.
顺着永定河引水渠北侧的山坡缓步而上,就能看到一块块裸露的岩石上,有许多好像刨蚀过的细长痕迹.
"这就是第四纪冰川擦痕遗迹.
"中国第四纪冰川遗迹陈列馆馆长庞献辉告诉记者.
这些冰川遗迹究竟是如何发现的它们与普通岩石有何不同北京冰川遗迹分布如何冰川遗迹对今天的人们又有哪些意义呢勘察引水渠意外发现冰川遗迹庞献辉告诉记者,模式口冰川遗迹的发现有个故事.
上世纪50年代,政府为了治理永定河,准备投巨资修建一条永定河引水渠.
这条永定河引水渠是从三家店开始,经过石景山、模式口向东,最后到玉渊潭.
当时的目的一是治理永定河水患,二是解决北京城里老百姓的生活用水.
就在修建永定河引水渠的过程中,著名地质学家、时任地质部地质矿产司工程管理处工程师的李捷先生正好带队到这里进行勘测引水隧洞工程.
当他走到模式口,就是现在翠微山的南麓时,突然发现了一块裸露出地面的巨大岩石,这块石头与众不同,岩石上有一层层清晰的集中的呈钉子形状的痕迹.
作为地质学家,李捷先生很快就想到这里会不会是冰川遗迹呢.
于是他把这个发现报告给了当时的地质部部长李四光,后来,李四光部长带着苏联地质学家纳里乌金反复对模式口地区的岩石进行勘察,最后确认这里发现的这些奇怪的岩石就是第四纪冰川的擦痕遗迹.
北京冰川遗迹主要分布在西北中国地质科学院地质研究所研究员韩同林告诉记者,在北京,除了模式口冰川遗迹外,还有许多冰川遗迹分布.
比如,在西山八大处,从第五处往第六处走的盘道上,有一块大石头.
上有李四光先生写的"冰川漂砾"四个大字.
这块大石头也是西山地区的冰川遗迹之一.
潭柘寺附近还有管坨岭冰碛层遗迹和太平庄冰碛层遗迹.
管坨岭是潭柘寺西南方向的一座低峰,海拔464米,冰碛层残留在它南边由奥陶系灰岩构成的山脊上,主要为散布的巨砾和砾石,所在高程为400~430米,高出当地河床200米.
太平庄在南辛房至潭柘寺之间的公路西侧,有一条高出河床25~50米、由北向南延伸并向下游倾斜的台地.
台地由奥陶系灰岩构成,其上分布3~5米厚的冰碛层,以石英砂岩巨砾为主,大者直径可达2米左右,中小砾石以辉绿岩、砂岩、页岩居多,它们都经受了湿热风化,灰岩砾石已溶蚀殆尽.
另外,在鲁家滩西北方向的公路桥北,在鲁家河右岸露出了赵家台冰期的冰水砾石层,可见厚度2~3米,下伏奥陶系灰岩基座,上覆盖约1米的红色土,顶部为含较多灰岩砾石的河流阶地砾石层.
在西山东南山麓的大富庄东边,由白垩系地层构成的丘岗高点海拔127米,顶部保存着2~3米厚的冰碛层.
大小悬殊的砾石和沙泥混杂,剖面呈深红色,其中常含有直径1米左右的巨砾,最大直径达2米.
韩同林介绍,在北京延庆大庄科乡白龙潭还发现花岗岩石上有大石坑,这也是冰川遗迹之一———"冰臼".
是冰川融化过程中,水自上而下垂直落下来,冲击而成的.
之所以叫冰臼,是因为其具有口小、肚大的特点,酷似我国古代用于舂米的石臼.
另外,在北京昌平长陵镇望宝川村、怀柔琉璃庙地区都曾发现过数十厘米至两三米深的冰臼.
冰川遗迹是如何形成的以上这些岩石为何被认定是冰川遗迹呢难道水流冲刷不会造成同样的痕迹吗韩同林告诉记者,冰川发育和消退后,往往形成侵蚀地貌和堆积地貌,这些地貌与河流冲洪积地貌有着显著区别.
冰川运动时,冻结在冰川或冰层底部的岩石碎片,因受上面冰川的压力,对冰川底下的岩石进行削磨和刻蚀,称为磨蚀作用.
磨蚀作用可在岩石上形成带有擦痕的磨光面,而擦痕或刻槽是冰川作用的一种良好证据,其方向可以用来指示冰川行进的方向.
比如模式口的擦痕遗迹就是冰川造成的.
一般河流冲洪积地貌,不可能在岩石上挤压出擦痕.
中国第四纪冰川遗迹陈列馆刘芳告诉记者,冰斗和角峰也是冰川重要冰蚀地貌之一,由于积雪的反复冻融,造成岩石的崩解,在重力和融雪水的共同作用下,将岩石侵蚀成半碗状或马蹄形的洼地,成为冰斗.
冰斗的三面是陡峭岩壁,向下坡有一口,而几个冰斗所交汇的山峰,形状很尖,则称为角峰.
由于冰川的侵运作用所产生的大量松散岩屑和从山坡崩落的碎屑,会进入冰川系统,随冰川一起运动,这些被搬运的岩屑称为冰碛物.
冰川的搬运作用,不仅能将冰碛物搬到很远的地方,也能将巨大的岩石搬到很高的部分,这些被搬运的巨大岩块即称为冰川漂砾,其岩性和该地附近基岩完全不同.
比如,在北京一些冰川遗迹,漂砾在山的另一边,显然,河流冲积不可能让砾石翻山越岭.
在韩同林看来,判断是否为冰川遗迹不能都用北极、南极的地貌标准.
由于各地纬度不同,冰川形成和消退时间有差异.
高纬度地区,由于冰川形成时间早、消退时间晚,所以对地貌的雕刻时间长、雕刻作用强,而低纬度地区则正好相反.
因此,判断冰川遗迹时,应根据所在地纬度科学衡量.
冰川遗迹有助人类掌握气候变化规律在韩同林和庞献辉看来,北京的这些冰川遗迹应以地质公园的形式妥善保护起来.
一方面用于科普,另一方面可以用于研究.
在西方理论中,过去普遍认为在低海拔、低纬度、低湿度的地区不可能出现冰川,而北京冰川遗迹的发现,对冰川理论的发展有重要贡献.
同时,韩同林指出,冰川遗迹的研究对人们认识气候变化规律也有着重要意义.
一般来说,我们要预测未来气候变化,必须要了解过去的气候变化.
通过对冰川遗迹的研究,我们知道历史上北京地区气候波动是相当大的.
因为形成冰川的条件是常年平均温度在零下15摄氏度,而北京地区发现冰川遗迹,说明在历史上,这一地区曾经极其寒冷.
由此可以推断出未来气候变化也会相当大.
这就让我们在面对极端气候时,不会大惊小怪,而应未雨绸缪,早作准备.
庞献辉认为,对冰川遗迹的研究还有助于人们更好地了解自然环境与生物进化的关系,更好地做到与大自然的和谐相处.
气候变化的痕迹———北京冰川遗迹寻踪近日,瑞士为了阻止冰川的不断消融,将一些特制的塑料薄膜覆盖在冰川表面,以保留住冰川的壮美;而在一些中纬度地区,冰川的遗迹同样让人惊叹.
本期,我们将带您走进北京的冰川遗迹.
位于东经94°、北纬29°的西藏波密县面积1.
6万平方公里,却有着中国乃至亚洲最大的海洋性冰川群.
根据遥感数据和实地勘测,这里共有大大小小冰川42个.
在波密,这些260万年前开始形成的第四纪冰川就像一座座纪念碑记录着历史上气候的变化.
活跃的海洋性冰川"中国最美六大冰川"之一的米堆冰川位于藏东南的念青唐古拉山与伯舒拉岭的接合部,这里是我国最大季风海洋性冰川的分布区.
曾在中科院青藏高原研究所学习的刘斌介绍,冰川分为海洋性冰川和大陆性冰川.
这种分类方法最早是由中国冰川学家、施雅风院士提出的.
大陆性冰川指受海洋性气候影响小,由此带来的降雨量少,冰雪累积和消融的速度慢,冰川运动相对较弱.
海洋性冰川是海洋性气候条件影响下发育的冰川,它的主要标志是冰川恒温层的温度接近零摄氏度或压力融点.
这类冰川的冰温较高,故又称为"温性"冰川.
而波密的冰川就属于海洋性冰川.
冰川作用最活跃的地段常常出现冰舌,冰舌是山岳冰川从粒雪盆流出的舌状冰体,舌前端有较陡的冰崖,其下方有冰洞.
念青唐古拉山与伯舒拉岭是一系列东南走向的高山,从印度洋吹来的西南季风,能够沿雅鲁藏布江和察隅河谷北上,深入到这一系列高山之中,并带来了大量的降水,于是在一个叫米堆的藏族村庄后的海拔6800米的雪峰周围形成冰川.
危险的特技动作米堆冰川之所以被地理学家们称作"世界级冰川奇观",是因为它有着近800米落差的冰瀑布.
冰瀑奇观只有在补充丰富、消融快的冰川上才会出现,如果消融快而补给不足,冰瀑就会中断,形成"悬冰川";补充过快而消融不及,则冰雪就会把悬崖埋没.
1988年7月15日深夜,米堆冰川突然跃动,断裂下来的巨大冰川末端冲入冰湖中,使冰湖里与断裂冰川同样大小体积的湖水狂涌而出,冲溃湖坝,几千立方米的湖水在几分钟内夹杂着泥石流滚滚而下,冲毁了川藏公路上大小桥梁18座及42公里的路基,使这条藏东南唯一的"生命线"中断达半年之久.
这种"突然跃动",在全世界的冰川中都是非常罕见的.
只有1937年,阿拉斯加的黑激流冰川曾发生过突然跃动.
当时住在公路边的一家人,入冬后几个星期,常常听到冰川方向有隆隆响声传来,好像坦克履冰的声音.
他们从望远镜中突然发现,数公里外的黑激流冰川,冰舌前端乱七八糟地堆着的一垛碎冰块,被冰舌推送着向前移动.
以后,冰川移动越来越快,移动最快时每天推进60米,创造了当时所知的冰川前进的世界纪录.
在我国境内的46298个冰川中,只有两个冰川会做这种"特技动作",一个是米堆冰川.
另一个是相距它200公里左右的雅鲁藏布江大拐弯旁的"神山"南迦巴瓦峰下的则隆弄冰川.
融化快、补给快尽管在全球气候变暖的大背景下,很多冰川都逐渐后退减少,但米堆冰川却仍然为当地的河流补充丰沛的水源.
米堆冰川在米堆河的上游,米堆河是雅鲁藏布江下游的二级支流,它在川藏公路84公里道班处,从帕隆藏布南岸汇入帕隆藏布江.
在米堆冰川可以观察到两种融化方式,一种是在冰舌的压力下,导致冰川下部温度升高,这时冰水从冰舌的下面流出.
另一种是在太阳的照射下,冰舌下有细沙的部分在冰舌表面先融化,这是由于沙子吸热快,导致局部温度升高.
在祁连山、新疆慕士塔格山冰川能看到在冰舌的前端会有两条侧冰碛交汇在一起,连成环形的终碛.
终碛像高大的城堡,拱卫着冰川,攀登冰川的人,必须首先登临终碛,才能接近冰川,有不少终碛高达200余米.
但在米堆冰川的前端却看不到高大的终碛,只是在离冰舌很远的地方有一条冰川消融后剩下的冰碛垄.
这是因为米堆冰川属于运动型冰川,融化快、补给快.
所以在快速的前进、后退中无法形成巨大的终碛.
爱运动的米堆冰川姻扈中平延伸阅读茛第四纪冰川遗迹.
本报记者魏刚摄巨大的冰舌.
荩引水渠东北边就是第四纪冰川遗迹.
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