冰川是如何形成的,?
所謂冰川,,是極地或高山地區(qū)地表上多年存在并具有沿地面運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的天然冰體,經(jīng)過多年積雪的壓實(shí),、重新結(jié)晶,、再凍結(jié)等成冰作用而形成。簡(jiǎn)單而言,,冰川也就是水的一種存在形式,,是雪經(jīng)過一系列變化轉(zhuǎn)變而來。要形成冰川,,首先就要有一定數(shù)量的固態(tài)降水,這其中包括雪,、霧,、雹等,。
大氣中的水汽凝結(jié)形成降雪,,隨著年復(fù)一年的不斷堆積壓實(shí),,雪花會(huì)變成喪失晶體特征的粒雪,,這是冰川的基礎(chǔ)原料,。之后粒雪又重新結(jié)晶變成更緊致的粒狀冰,,粒狀冰再進(jìn)一步擠壓,,其間的孔隙不斷縮小,,以致消失,,雪層的亮度和透明度也逐漸減弱,,歷經(jīng)數(shù)年到數(shù)十年時(shí)間,便形成了一種淺藍(lán)色的物質(zhì)冰川冰,,當(dāng)冰川冰在重力作用下發(fā)生流動(dòng),,冰川便誕生了。
青藏高原上冰川的三種類型
地球上的冰川總面積達(dá)1600多萬平方公里,,約占地球陸地總面積的11%,,主要分布在南,、北兩極和中,、低緯度的高山區(qū),。其中兩極的冰川幾乎覆蓋整個(gè)極地,稱為冰蓋冰川,占地球冰川面積的97%,冰量的99%,,中,、低緯度高山區(qū)的冰川稱為山岳冰川,尤其以地球“第三極”的青藏高原最為發(fā)達(dá),。
其中喀喇昆侖山脈山勢(shì)高大,、寬闊,平均海拔達(dá)6000米,,并不太長(zhǎng)的范圍內(nèi)分布著4座8000米級(jí)山峰,、25座7000米級(jí)山峰。同時(shí)受印度洋季風(fēng)和西風(fēng)帶影響,,這條山脈28%~37%的面積為冰川所覆蓋,,擁有世界山岳冰川中長(zhǎng)度超過50公里的8條大冰川中的6條,所以這里也就成了世界上山岳冰川的發(fā)育中心,。
其中喀喇昆侖山脈山勢(shì)高大,、寬闊,平均海拔達(dá)6000米,,并不太長(zhǎng)的范圍內(nèi)分布著4座8000米級(jí)山峰,、25座7000米級(jí)山峰。同時(shí)受印度洋季風(fēng)和西風(fēng)帶影響,,這條山脈28%~37%的面積為冰川所覆蓋,,擁有世界山岳冰川中長(zhǎng)度超過50公里的8條大冰川中的6條,所以這里也就成了世界上山岳冰川的發(fā)育中心,。
比如中國面積最大,、長(zhǎng)度最長(zhǎng)、冰儲(chǔ)量最大的山岳冰川——音蘇蓋提冰川就在這里,,它長(zhǎng)約42公里,,冰舌長(zhǎng)約4200米,由4條巨大的支冰川和10余條規(guī)模不等的冰流匯合而成,,面積達(dá)380平方公里,估計(jì)冰儲(chǔ)量不少于116立方公里,,換成成水量可達(dá)98.6億立方米,,是一座名副其實(shí)的“固體水塔”,其融水注入葉羌爾河(塔里木河的上游支流之一)。
不過喀喇昆侖山脈只是青藏高原上三種冰川類型中的一種,,即亞大陸型冰川,,這是一種介于大陸性冰川和海洋性冰川之間的一種冰川類型,其降水,、冰溫,、流動(dòng)速度也介于上面兩種冰川之間,其面積約占中國冰川總面積的46%,,是中國目前分布最廣的一種冰川類型,。
除了亞大陸性冰川外,大陸性冰川是一種降水稀少,、成冰溫度較低,,累積時(shí)間漫長(zhǎng)的冰川,它基本處在青藏高原的腹地,,因?yàn)闅夂蚋稍?,冰川生成很慢,?dāng)然消融也很弱,,冰層與地表凍結(jié)一起,,冰川的流速也極為緩慢,平均每年僅移動(dòng)數(shù)米到數(shù)十米,,其面積約占中國冰川總面積的32%,。比如唐古拉山脈主峰的各拉丹冬冰川群就屬于大陸性冰川,這里的冰川融水也是萬里長(zhǎng)江的起點(diǎn),。
唐古拉山脈主峰的各拉丹冬冰川群就屬于大陸性冰川,,這里的冰川融水也是萬里長(zhǎng)江的起點(diǎn)。
與大陸性冰川相對(duì)應(yīng)的便是海洋性冰川,,這是一種發(fā)育于降水豐沛的海洋性氣候地區(qū)的冰川,,冰川溫度接近零度或壓力融點(diǎn),冰川補(bǔ)給多,,消融也多,,運(yùn)動(dòng)速度也較快,平均每年可達(dá)100米至500米,,冰川作用都較強(qiáng),,在我國這類型的冰川主要分布在西藏東南部的喜馬拉雅山脈東段、念青唐古拉山脈的東段和川滇橫斷山脈,。比如珠峰南麓昆布冰川,,受印度洋上來的西南暖濕季風(fēng)的影響,降雪充沛,,積累快,,消融也快,。
這三種冰川類型組成了中國龐大的冰川家族,據(jù)中國冰川編目統(tǒng)計(jì),,青藏高原發(fā)育有現(xiàn)代冰川36793條,,冰川面積4.98萬平方公里,冰川冰儲(chǔ)量5590立方米,,分別占我國冰川總數(shù)的79. 4 %,、84 %和81.6% ,是世界中低緯度地區(qū)最大的現(xiàn)代冰川分布區(qū),。
青藏高原的現(xiàn)代冰川折合成淡水約有392 28×108m3,,是青藏高原地表徑流總量的108倍,初步計(jì)算,,每年可提供冰川融水350億立方米補(bǔ)給河流,,所以青藏高原成為了亞洲許多大河的發(fā)源地,如長(zhǎng)江,、黃河,、怒江、瀾滄江,、雅魯藏布江,、恒河、印度河等,,被譽(yù)為“亞洲水塔”,。
青藏高原上的大事件:冰川退卻
但現(xiàn)在,伴隨著災(zāi)害頻發(fā),,“亞洲水塔”正在失衡,。比如2016年西藏阿里地區(qū)的阿汝冰川冰崩事件。同時(shí)根據(jù)2018年第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究在拉薩發(fā)布的首期科考成果:科考發(fā)現(xiàn),,過去50年來,,青藏高原及其相鄰地區(qū)冰川面積退縮了15%,高原多年凍土面積減少了16%,;青藏高原大于1平方公里的湖泊數(shù)量從1081個(gè)增加到1236個(gè),,湖泊面積從4萬平方公里增加到4.74萬平方公里;雅魯藏布江,、印度河上游年徑流量呈增加趨勢(shì),。
喜馬拉雅山脈的拉軌崗日冰川消融
2020年中科院青藏高原研究所的科研人員,還利用青藏高原湖泊非結(jié)冰期能量平衡假設(shè),,結(jié)合遙感數(shù)據(jù)和再分析數(shù)據(jù),,估算出青藏高原湖泊蒸發(fā)總量為每年517億噸,相當(dāng)于3570個(gè)杭州西湖的水量,。這一系列的變化都是青藏高原重大自然變遷的信號(hào),,而源頭就是冰川的大退卻,。
冰川的消漲是揭示環(huán)境變化必不可少的因素,它直接反映了區(qū)域的氣候和水資源變化,。冰川退縮是由于氣溫上升導(dǎo)致的冰川消融速率大于積累速率引起的,也就是支出大于收入,,導(dǎo)致冰川末端縮短或面積減?。粚?duì)那些面積穩(wěn)定或變化較小的冰川,,冰川退縮可能更多地體現(xiàn)在厚度減小或冰量減少上,。
對(duì)少量的前進(jìn)冰川來說,則是與冰川積累區(qū)粒雪盆處降水量不均勻地增加,,導(dǎo)致雪崩頻發(fā),,冰川物質(zhì)積累持續(xù)或突然增加,引起冰川末端的前進(jìn)或躍動(dòng),,或與氣溫上升導(dǎo)致冰川融水增多,,減少了冰川底部與巖石的摩擦力,進(jìn)而引起冰川的運(yùn)動(dòng)速度加快有關(guān),。同時(shí)冰川的變化還與冰川規(guī)模,、形態(tài)、雪被覆蓋率以及周邊的地質(zhì),、地貌等密切相關(guān),。
在當(dāng)下全球氣候普遍變暖的大背景下,世界各地冰川的面積和體積都有明顯的減少,,有些甚至消失,。據(jù)聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署報(bào)告顯示,1980年以來世界冰川的平均厚度減少了約11.5米,,且全世界的冰川融化速度正在不斷刷新歷史最快紀(jì)錄,。
青藏高原西昆侖山的古里雅冰川冰舌末端在大量消融
同時(shí)2022年聯(lián)合國教科文組織也發(fā)布報(bào)告稱,受全球氣候變暖影響,,位于50個(gè)世界遺產(chǎn)區(qū)內(nèi)的冰川可能將在2050年前消融殆盡,。報(bào)告指出,此次監(jiān)測(cè)世界遺產(chǎn)區(qū)內(nèi)的冰川總面積達(dá)6.6萬平方公里,,占地球中低緯度冰川總面積的10%,,大致“可代表”全球冰川的狀況。
這種現(xiàn)象也同樣出現(xiàn)在青藏高原和西北的天山,,比如中科院在對(duì)比兩次冰川編目數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),,50余年間中國的冰川儲(chǔ)量減少約20%,面積縮小約18%,。從區(qū)域尺度來看喀喇昆侖山的冰川面積,,在1978~2015年間銳減了237.5平方公里,。天山的冰川面積也減少了約18%,由于冰川快速退縮和減薄一些大冰川逐漸分化為多支小冰川,,冰川的碎片化加劇,,出現(xiàn)了不同程度的后退。
冰川加劇消融的危機(jī)
造成冰川大面積退縮現(xiàn)象的根源,,聯(lián)合國教科文組織將其歸結(jié)為人類濫用煤炭,、石油等燃料引起的氣候變暖。并強(qiáng)調(diào)應(yīng)對(duì)目前全球冰川大面積消融的重要措施是大幅減少碳排放,。如果將全球平均氣溫較工業(yè)化前水平升幅控制在1.5攝氏度之內(nèi),,此次監(jiān)測(cè)涉及世界遺產(chǎn)保護(hù)區(qū)內(nèi)剩余的三分之二的冰川將會(huì)得到拯救。
而對(duì)青藏高原上的冰川而言,,冰川萎縮不只是全球氣候變暖,,引發(fā)冰體溫度升高,冰川消融量大增,,還跟人類工業(yè)排放的大量大氣污染物隨印度洋季風(fēng),、西風(fēng)帶飄落到冰川上有關(guān)。這些污染物包括了黑碳,、棕碳,、礦物粉塵等物質(zhì),原本潔凈的冰川表面能夠大量反射陽光,,但這些污染物物質(zhì)則能夠大量吸收太陽輻射,,加劇了冰體溫度的升高,消融隨之加劇,。
美國宇航局發(fā)布的大氣監(jiān)測(cè)衛(wèi)星圖像也顯示印度首都新德里上空污染十分嚴(yán)重,,紅點(diǎn)都是嚴(yán)重超標(biāo)20倍的地方。
科學(xué)家的模擬結(jié)果顯示,,在溫室氣體中等排放的情況下,,到2045年青藏高原東部部分冰川將強(qiáng)烈消融直至消亡,到2050年全球大約1/4以上冰川將消失,,到2100年可能達(dá)到50%,。冰川萎縮的速度是相當(dāng)驚人的,伴隨而來的則是海平面上升和極端氣候愈加頻繁,。
要知道,,如果南北極的兩大冰蓋全部消融,其結(jié)果就是全球海平面上升近70米,,而我國華北平原的大部分在海拔50米以下,,東部沿海平原更是在海拔10米以下,這就意味著海平面上升將對(duì)沿海的上百座大中城市的威脅很大,,單一線城市就包括了大連,、天津,、青島、上海,、杭州,、廈門、廣州,、香港,、澳門和深圳等地方。
當(dāng)然,,鑒于青藏高原上的冰川體量遠(yuǎn)不如南北兩極,盡管全部融化或許也不會(huì)讓全球海平面增加多少,,但全球變暖是同步進(jìn)行的,。而且冰川融化后,暴露出來的陸地和水面將會(huì)吸收更多的太陽熱量,,進(jìn)一步加劇冰體消融,,形成連鎖反應(yīng),進(jìn)而影響大洋環(huán)流,,并最終影響到全球氣候變化,,造成極端氣候頻繁。此外內(nèi)陸地區(qū)一旦沒有了冰川融水補(bǔ)給河流,,干旱勢(shì)必席卷所有綠洲...,。
這一切,距離我們并不遙遠(yuǎn),!
參考資料:《青藏高原冰川資源及其分布特征》--中國科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所| 劉宗香,、蘇珍、姚檀棟,、王文悌,、邵文章;
《聯(lián)合國發(fā)出警告,!2050年它或?qū)⑾А?-證券時(shí)報(bào),;
《研究發(fā)現(xiàn) 20世紀(jì)末全球最多有83%冰川消失》--央視新聞;
《生態(tài)系統(tǒng)趨好 潛在風(fēng)險(xiǎn)增加——第二次青藏高原科考首期成果發(fā)布》--新華社,;
《近50a氣候變化背景下青藏高原冰川和湖泊變化》--中國科學(xué)院青藏高原研究所 | 李治國,;
上期回顧:長(zhǎng)度不如昆侖山,世界最大的山岳冰川發(fā)育中心為何是喀喇昆侖山,?
備注:本文是《西北五省合集》的第66章原創(chuàng)作品,,僅為一家之言,轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)注明【著作權(quán)歸原作者所有及出處】,,抄襲必究,。另文中配圖部分引自網(wǎng)絡(luò),,如有版權(quán)私聯(lián)請(qǐng)刪。