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1 # 悟空科學
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2 # 周梓豪ZZH
冰川是極地或高山地區地表上多年存在並具有沿地面運動狀態的天然冰體。冰川多年積雪,經過壓實、重新結晶、再凍結等成冰作用而形成的。它具有一定的形態和層次,並有可塑性,在重力和壓力下,產生塑性流動和塊狀滑動,是地表重要的淡水資源。
冰川是水的一種存在形式,是雪經過一系列變化轉變而來的。要形成冰川首先要有一定數量的固態降水,中包括雪、霧、雹等。沒有足夠的固態降水作“原料”,就等於“無米之炊”,根本形不成冰川。 在高山上,冰川能夠發育,除了要求有一定的海拔外,還要求高山不要過於陡峭。如果山峰過於陡峭,降落的雪就會順坡而下,形不成積雪,也就談不上形成冰川。雪花一落到地上就會發生變化,隨著外界條件和時間的變化,雪花會變成完全喪失晶體特徵的圓球狀雪,稱之為粒雪,這種雪就是冰川的“原料”。 積雪變成粒雪後,隨著時間的推移,粒雪的硬度和它們之間的緊密度不斷增加,大大小小的粒雪相互擠壓,緊密地鑲嵌在一起,其間的孔隙不斷縮小,以致消失,雪層的亮度和透明度逐漸減弱,一些空氣也被封閉在裡面,這樣就形成了冰川冰。粒雪化和密實化過程在接近融點的溫度下,進行很快;在負低溫下,進行緩慢。冰川冰最初形成時是乳白色的,經過漫長的歲月,冰川冰變得更加緻密堅硬,裡面的氣泡也逐漸減少,慢慢地變成晶瑩透徹,帶有藍色的水晶一樣的老冰川冰。
對於我們大多數人而言,地球上的冰川就像是“最熟悉的陌生人”一般。雖然,我們可以去體驗位於貢嘎山下的海螺溝冰川景色。但那些更多的位於中國西部高山上的冰川,不僅常年被冰雪覆蓋、高寒缺氧,而且也是我們普通人難以抵達的特殊位置。那麼,地球上的這些冰川都是怎麼來的,世界上變薄最快的冰川又是哪一個?
冰川本質上是水的另一種形式!
簡單來說,水在特定的氣候條件下變成了雪的形態,而雪又在經過一系列繁瑣的演變之後形成了冰川。所謂“巧婦難為無米之炊”,這樣的說法放在冰川的誕生上也同樣適用。也就是說,冰川形成的首要條件,便是具備一定量級的固態降水,這其中涵蓋了霧、雹和雪。與此同時,冰川的形成還對地勢有嚴格要求。
比如,該處的高山不僅需要具備一定的海拔高度,而且山形還不能太過陡峭。那些落到地上的雪花會因為周圍的環境條件,而隨著時間的遞進發生形狀上的變化。從雪花到圓球狀雪,這種被稱為粒雪的物質,便是構建冰川必須具備的原料。這些粒雪的硬度會隨著緊密度的增加而提升,粒雪之間的孔隙也因為擠壓而被縮小到徹底消失。
於是,逐漸減弱的雪層透明度和亮度,導致其內部封閉了大量空氣,從而促使了冰川冰的形成。在一開始形成的冰川冰,會呈現出乳白色的外觀,但是,當其經歷歲月的打磨之後,這些冰川冰裡面的氣泡明顯減少,並在變得更加堅硬而緻密之後成為了晶瑩剔透的樣子,而那些具有藍色色調像水晶一樣的冰,則被稱為老冰川冰。
為什麼就連冰川都會有運動行為?
之所以我們很多人並沒有覺察到冰川的運動,根本原因還是其本身的運動速度較慢,日均移動一般不會超過幾釐米。即便是像格林蘭的某些移動速度較快的冰川,其一年的運動距離也只不過千餘米左右。而位於中國的大多數冰川就更慢了,物質迴圈在這些冰川上的發展特別緩慢,沒有豐富冰川積累的它們具有較低的冰川運動速度。
我們都知道,當物體處於受力狀態的時候,其本身會為了適應、甚至消除外力作用而改變形狀。而就冰川上的冰而言,晶體內部的滑動則更容易發生,這樣的表現被稱為塑性變形。但是,一旦冰川遭遇外力突然增高的時候,便很可能超過冰破裂的強度,從而導致其發生斷裂變形。簡而言之,只有冰川受到的外力是緩慢增加的趨勢,才利於它們表現出塑性變形的特徵。
世界上變薄最快的冰川是哪個?
從地球觀測站拍攝的照片中,我們可以發現在短短30年的時間之內,位於巴塔哥尼亞的冰川HPS-12(HieloPatagónicoSur 12)已經失去了自己一半的長度。從這個資料來看,它應該已經成為了地球上變薄速度最快的一個冰川。厚度持續減少的冰川HPS-12正在向內陸撤退,僅僅是從2000年到20008年這8年的時間,該冰川平均每年都會在終端附近流逝大約30米厚的冰。
而該冰川的變薄最快速度,甚至達到了每年44米左右,並且,那些被記錄下的變薄部分也已經全部融化。美國宇航局的科學家表示,冰川HPS-12冰的損失速度,的確堪稱世界冰川之最。峽灣中的冰川僅佔據了較小的一部分,並裸露出來大片的岩石。事實上,位於智利和秘魯的冰川一直都被稱為熱帶冰川,因為它們並不是在地球的兩極附近,所以它們的消退速度也明顯更快。
沒錯,冰川融化的季節性特徵,的確為人類的一些農業活動和工業生產提供了水源。然而,隨著冰川退縮的度速進一步加劇,這些從冰川融化的水源也可能為我們帶來需要災難。比如,洪水和雪崩這樣的自然災害,都會對氣球生物的生存帶來嚴峻挑戰。與此同時,隨著現有冰層的徹底消失,那麼某些區域的水資源也會因此而變得稀缺。由於諸多冰川位置的特殊性,導致科學家們對其進行的研究主要是依託衛星,所以,或許還有許多其他正在消失的冰川,只是目前我們還沒有注意到它們的變化。