对多数人来讲，
冰川既是熟悉的，又是陌生的。
熟悉的是，地球上的海洋资源、
生态环境以及气候变化都
与冰川的存在息息相关。
（图源@Thomas Hornigold）
陌生的是，世界上
绝大多数冰川都分布在
人烟罕见之地。
常年的冰雪覆盖和
高寒缺氧使草莓视频在线观看APP难以
一览冰川的全貌，
并对其进行应有的科研调查。
（图源@BBC）
冰川真貌究竟如何？
又在地球上扮演了怎样的角色？
（图源@NPS）
第
1
章
-冰川的形成-
冰川 是极地或
高山地区地表上多年存在的，
并具有沿地面
运动状态的密集天然冰体。
冰川形成的地方，
积雪的积累往往超过了数百年。
冰川在自身重量的作用下
会缓慢变形和流动，
形成裂缝、锯齿状冰柱和
其他显著特征。
冰川形成于陆地之上，
与在水体表面形成的
更薄的海冰和湖冰截然不同。
（图源@Chris Larsen/UAF/NASA.）
全球冰川总面积
约达16227500平方公里，
即覆盖了地球陆地面积的11％，
约占地球上淡水总量的69％。
现代冰川面积的97％、
冰量的99％为南极大陆和
格陵兰 两大冰盖所占有，
特别是南极大陆冰盖面积
达到1398万平方公里
（包括冰架），
最大冰厚度超过4000米。
南极大陆（图源@Dave Pape）
除此之外，世界上其他
陆地的山脉中也可能存在冰川。
例如，在北纬35度至
南纬35度之间，
喜马拉雅山脉、安第斯山脉、
落基山脉以及东非、墨西哥等地的
部分高山上均有冰川分布。
喜马拉雅山脉冰川（图源@S. Bajracharya, ICIMOD）
冰川的冰是地球上
最大的淡水水库。
许多位于温带、高山和
拥有季节性极地气候的冰川
在较冷的季节
以冰的形式储存水。
（图源@jocrebbin/Getty Images）
随着夏季温度的升高，
冰川融化，便形成了一种
对动植物尤为重要的水源。
而在高海拔和南极环境中，
由于季节温差较低，
这种融水现象很难出现。
（图源@COURTESY OF ERIC RIGNOT）
由于冰川质量受到
长期气候变化(如降水、
平均温度等)的影响，
因此可将冰川质量变化作为
气候变化最敏感的指标之一 ，
也是海平面发生变化的主要来源。
海平面观测（1993-2018.11）（图源@NASA）
寒冷的气候和丰沛的
固态降水 是形成冰川的两大条件，
其中固态降水
主要包括雪、雾、雹等。
高山上冰川的发育，
除了要求有足够的海拔高度外，
还要求山峰的坡度
不能过大。陡峭的山峰
无法保存足够的积雪，
就无法形成冰川。
（图源@John Scurlock）
随着外界条件和时间的变化，
落雪会变成完全
丧失晶体特征的圆球状雪，
称之为粒雪，而这种雪
就是冰川的“原料”。
冰川的“原料”
积雪变成粒雪后，
随着时间的推移，
粒雪的硬度和它们之间
的紧密度不断增加，
其间的孔隙不断缩小直至消失，
雪层的亮度和透明度逐渐减弱，
一些空气也被封闭在里面，
这样就形成了冰川冰。
冰川冰初始时期为乳白色 ，
经过漫长岁月，冰川冰变得
更加致密坚硬，内部气泡减少，
逐渐变成晶莹透彻，
带有蓝色的如水晶般的老冰川冰。
第
2
章
-冰川的影响-
冰川存在于地球上
的历史十分漫长。
经过了数百万年的演变，
它们改变了地表特征，
形成了许多特别的地貌。
冰斗（cirques） 为
山谷冰川重要冰蚀地貌之一，
形成于雪线附近，
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，
典型的冰斗于是形成。
美国下柯蒂斯冰川冰斗（图源@US Forest Service）
冰斗的三面是陡峭岩壁，
向下坡有一口，
若冰川消退后，
洼地水成湖，
即冰斗湖（tarn）。
冰斗湖的形成（图源@DooFi）
u型谷（U-type valley）
又称槽谷、冰蚀谷，
是经山谷冰川刨蚀、
改造而形成的谷地。
两侧一般有平坦的谷肩，
横剖面近似u型。
拉达克地区U型谷（图源@DanHobley）
冰川沿由地面流水
侵蚀形成的沟谷或
其他负地形流动，
在流动过程中冰川的刨蚀作用
使原沟谷加深、加宽，
山嘴部分因阻挡
冰川流动而被刨蚀掉。
因此，冰蚀谷常较平直而宽阔，
形成两壁陡立的槽形谷。
U型谷的形成（图源@Cecilia Bernal ）
羊背石（sheep back stone）
是冰川基床上的一种侵蚀地形，
它是由基岩组成的小丘，
常成群分布，
远望如匍匐的羊群，
故名羊背石。
苏格兰羊背石（图源@Chris Upson）
它顶部浑圆，形似羊背，
具有卵形的基部，
迎冰坡一般较平缓和光滑，
背冰坡较陡峻和粗糙。
羊背石的形成
冰川擦痕（glacial scratches ）
是指冰川内的砂粒或石块的棱角，
在磨光面上摩擦刻划成的
深浅粗细不等的条痕。
美国缅因州北部基岩上的冰川擦痕（图源@Neil P Thompson）
擦痕多呈丁字形，
粗的一端指向上游，
细的一端指向下游，
长度多为数厘米至1米，
深度一般位数毫米。
冰川磨蚀（Glaciar abrasion）
冰碛（Moraines） 是指
在冰川堆积作用过程中，
所挟带和搬运的碎屑构成的堆积物，
又称冰川沉积物。
出露在冰川表面的叫表碛，
夹在冰川内的叫内碛，
分布在冰川底部的叫底碛，
分布在冰川边缘的叫侧碛，
两条冰川汇合后，
侧碛合并构成中碛。
瑞士冰川侧碛（图源@Audriusa）
位于冰川边缘前端的冰碛物，
叫做前碛；随着冰川向前推进
在冰川末端围绕
冰舌的前端的冰碛物，
叫终碛(尾碛)。
冰碛分类
鼓丘（Drumlins） 是
在冰川底部形成的流线形岗丘，
基底轮廓一般为椭圆形。
迎冰面陡，背冰面缓，
主要由富于粘土的冰碛物构成，
有时有基岩核心。
美国威斯康星州鼓丘（图源@Doc Searls）
一般认为鼓丘是由于
冰川的搬运能力减弱，
底碛遇到阻碍所堆积而成的。
其主要分布在大陆冰川终碛堤
以内的几公里到几十公里，
常成群出现。
鼓丘
蛇形丘（esker） 是一种
狭长曲折的地形，
呈蛇形弯曲，两壁陡直，
丘顶狭窄，其延伸的方向
大致与冰川的流向一致，
主要分布在大陆冰川区。
瑞典西部蛇形丘（图源@Hanna Lokrantz）
蛇形丘主要由略具
分选的冰水砂砾堆积物组成，
夹有冰碛透镜体。
蛇形丘
第
3
章
-冰川的危机-
利用卫星传感器的组合，
科学家们最近发现，
位于南极东部最大的冰川
——登曼冰川正在加速融化。
登曼冰川（图源@NASA）
根据美国国家航空航天局
喷气推进实验室和
加州大学欧文分校(UCI)
的科学家的一项新研究，
登曼冰川在1996年到
2018年间后退了
3.4英里（5.4公里）。
登曼冰川接地线（grounding line）（图源@NASA）
如此庞大的冰川如果全部融化，
那么全球海平面
将至少升高1.5米，
很多沿海国家和
城市将会直接被淹没。
接地线变化（grounding line）（图源@Antarctic Glaciers.org）
2023年2月6日，
南极经历了有记录以来的最高气温，
南极北端埃斯佩兰萨基地
的温度竟高达18.3°C(64.9°F)
——大约和洛杉矶当天的温度一样。
洛杉矶（图源@OurPoster.com）
2023年2月4日和2月13日，
NASA 地球观测卫星
（Landsat 8）拍摄了
南极鹰岛冰盖融化的景象。
2023年2月4日鹰岛冰盖（图源@NASA）
2月4日，南极鹰岛
（Eagle Island）顶部
仍有大量积雪覆盖。
但在2月13日，其岛上已出现了
多处明亮的蓝点（融化的池塘）
和裸露的地面。
2023年2月13日鹰岛冰盖（图源@NASA）
冰川消融带来的主要影响
首先是海平面升高，
还会导致固体水资源的储量减少，
造成水资源短缺。
全球海平面历史及预测（图源@Efbrazil）
例如我国的新疆南疆，
农牧业主要依靠雪山融水，
而塔里木河与河西走廊
也主要取决于冰川补给。
塔里木河（图源@LIVINGNOMADS）
还有报道称冰川融化会释放病毒，
给人类带来毁灭性的灾难。
科学家们在从极地钻取的
冰芯中发现了古老的病毒，
并且经过了几千万年，
这些病毒仍然存活。
冰川下致命病毒(图源@GETTY)
他们认为，极地冰川是
古老病毒的最大库存地，
一旦冰川全部融化，
这些病毒就可能会被释放出来，
给人类制造一场
难以想象的大灾难。
(图源@Serg Zastavkin/Shutterstock)
参考资料：
[1] Tavi M . Glacier ice: revised edition. PostAustin and LaChapelleEdward R. 2000. Seattle: University of Washington Press in association with the International Glaciological Society. ISBN 0-295-97910-0.[J]. Polar Record, 2001, 37(201):167-167.
[2] 中国水利百科全书第二版编辑委员会编辑．中国水利百科全书：中国水利水电出版社，2006
[3] 王数. 地质学与地貌学[M]. 中国农业大学出版社, 2013.
[4] Roger M. Downs, Frederick Albert Day. National Geographic Almanac of Geography[J]. national geographic, 2005.
[5]地质矿产部. 地质辞典(一)普通地质 构造地质分册 上册[M]// 地质辞典（一）普通地质 构造地质分册 上册. 1985.
[6] By Richard Z. Poore, Richard S. Williams, Jr,等. Sea Level and Climate[J]. USGS - U.S. Geological Survey, 2000.
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- End -
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