走进冰河世纪的遗迹
作者 徐亚东
发表于 2021年11月

“从雪到冰”的童话世界

首先让我们看看,雪是怎么一步一步变成冰川冰的。

雪花,是天空中的水汽经凝华(物质跳过液态直接从气态变为固态的现象)而成的小冰晶,多呈六角形,又名未央花和六出。

受时间和地表辐射热力影响,积雪的尖端融化并逐渐固化成较大的粒雪;雪花和粒雪都具有较大的孔隙率(>50%),空气可以在雪粒之间自由流通。

随着雪层加厚到20~50米,底层雪因承受上覆雪层的压力、融雪水的渗入和冻结,使粒雪凝结成白色粒状的冰晶。

当冰晶的空气孔隙率逐渐下降到20%~30%,经过十多年的长期压实,冰晶紧紧连接或发生重结晶作用,就会形成块状的冰川冰;其孔隙率小于20%,空气无法流通。

雪和冰随时间的形态变化

由雪转变成冰川冰,经历压实、冻结和重结晶等一系列过程,类似于把松散的雪花经压紧变成坚硬的冰雕。当它们“长大”到冰川冰时,就会产生塑性变形(不可自行恢复的变形)。冰川冰的可塑程度与冰层厚度有关,冰层越厚可塑程度越大,越容易发生冰层滑动和塑性蠕动。在上层冰雪的压力和重力作用下,冰层发生定向蠕动便成为冰川。

因此,冰川是由冰和雪经过动静变化,构成的一个蓝白色的童话世界。

冰川——

“行走”的记录者

冰川看起来似乎很“高冷”(高海拔、高纬度和高寒),所以我们对冰川的误解是认为它永远都栖伏于原地,一动不动。事实上,冰川的名字中就隐含着冰雪川流不息、运动不止的意思,只不过其体积庞大,运动很缓慢。冰川地貌的变迁可以告訴我们这里的沧桑巨变。

根据气候、地貌、规模和形态特征不同,冰川可分为大陆冰川和山岳冰川两大家族。

在高纬度的分水岭和极地的高原地带,雪线位置低、积雪面积广,冰层常厚达数千米,宽度可达10千米,形似盾牌形的盖子,即大陆冰川,也称冰盖。

本文刊登于《知识就是力量》2021年11期
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