地球上空破了個“洞”,極地冰川在融化,溫度上升海冰融化,北極熊被淹死,海象搬家,還有植物大遷徙。在全球變化的背景下,極地扮演著怎樣的角色呢 ?南北極以它極為特殊的條件,成為了全球氣候變化的窗口,昔日美麗的極地或許隻能在照片上欣賞到了。
第一節 你了解冰川嗎
冰川亦稱冰河,年平均氣溫在 向坡下運動。
0℃以下的地區,降雪量大於融雪量, 冰川存在於極寒之地。地球上南不斷積累的積雪經一係列物理變化轉 極和北極是終年嚴寒的,在其他地區化為冰川冰,並在自身的壓力作用下 隻有高海拔的山上才能形成冰川。我們知道越往高處溫度越低,當海拔超過一定高度,溫度就會降到0℃以下,降落的固態降水才能常年存在。這一海拔高度冰川學家稱之為雪線。
在南極和北極圈內的格陵蘭島上,冰川是發育在一片大陸上的,所以稱之為大陸冰川。而在其他地區冰川隻能發育在高山上,所以稱這種冰川為山嶽冰川。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,無法形成積雪。
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,經過一個消融季節未融化的雪會變成完全喪失晶體特征的圓球狀雪,稱之為粒雪,新雪的水分子從雪片的尖端和邊緣向凹處遷移,使晶體變圓的過程叫粒雪化。在這個過程中,雪逐步密實,經融化、再凍結、碰撞、壓實,使晶體合並,數量減少而體積增大,冰晶間的孔隙減少,發展呈頸狀連接,稱為密實化。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裏麵,這樣就形成了冰川冰。粒雪化和密實化過程在接近熔點的溫度下,進行得很快;在負低溫下,進行得緩慢。冰川冰最初形成時是乳白色的,經過漫長的歲月,冰川冰變得更加致密堅硬,裏麵的氣泡也逐漸減少,慢慢地變成晶瑩透徹、帶有藍色冰川美景的水晶一樣的老冰川冰。
冰川冰在重力作用下,沿著山坡慢慢流下,在流動的過程中,逐漸凝固,最後就形成了冰川。當粒雪密度達到 0.5~ 0.6克 /立方厘米時,粒雪化過程變得緩慢。在自重的作用下,粒雪進一步密實或由融水滲浸再凍結,晶粒改變其大小和形態,出現定向增長。當其密度達到 0.84克 /立方厘米時,晶粒間失去透氣性和透水性,便成為冰川冰。粒雪轉化成冰川冰的時間從數年至數千年。
冰川在世界兩極和兩極至赤道帶的高山均有分布,地球上陸地麵積的1/10為冰川所覆蓋,而 4/5的淡水資源就儲存於冰川之中。
現代冰川在世界各地幾乎所有緯度上都有分布。地球上的冰川,大約有 2900萬平方千米,覆蓋著大陸11%的麵積。冰川冰儲水量雖然占地球總水量的2%,儲藏著全球淡水量的 3/4左右,但可以直接利用的卻很少。現代冰川麵積的 97%、冰量的99%為南極大陸和格陵蘭島兩大冰蓋所占有,特別是南極大陸冰蓋麵積達到 1398萬平方千米,最大冰厚度超過 4000米,冰從冰蓋中央向四周流 冰川達 33條,其中完全在中國境內 動,最後流到海洋中崩解。 最大的山穀冰川是音蘇蓋提冰川,麵 中國冰川麵積分別占世界和亞洲 山地冰川總麵積的 14.5%和47.6%, 是中低緯度冰川發育最多的國家。中 國冰川分布在新疆、青海、甘肅、四 川、雲南和西藏 6省區。其中西藏的 冰川數量多達 2.2468萬條,麵積達 2.8645平方千米。中國冰川自北向南 依次分布在阿爾泰山、天山、帕米爾 高原、昆侖山和喜馬拉雅山等 14條 山脈。這些山脈山體巨大,為冰川發 育提供了廣闊的積累空間和有利於冰 川發育的水熱條件。中國山嶽冰川按成因分為大陸性冰川和海洋性冰川兩大類。總儲量約5.13萬億立方米。前者占冰川總麵積的 80%,後者主要分布在念青唐古拉山東段。按山脈統計,昆侖山、喜馬拉雅山、天山和念青唐古拉山的冰川麵積都超過 7000平方千米,四條山脈的冰川麵積共計 4.03萬平方千米,約占全國冰川總麵積的 70%,其餘30%的冰川麵積分布於喀喇昆侖山、羌塘高原、帕米爾、唐古拉山、祁連山、岡底斯山、橫段山及阿爾泰山。