南极冰盖质量

南极冰盖质量 南极大陆冰层覆盖特点?

南极大陆冰层覆盖特点?

南极大陆冰层覆盖特点?

南极冰盖是由终年不化的降雪逐渐堆积而成的,属于极地大陆冰川类型,它的主要特点是温度低,雪的积累量和消融量都比较小,而且从新的积雪转换成冰的过程非常缓慢,因此冰盖相对比较稳定。其下层的积雪在上层积雪的重力作用下,被压实排气后发生重结晶作用,从而形成了坚硬的冰。南极冰盖的冰和其他淡水冰最大的区别是它们未经过融溶,还含有大量的气体,因此,它保存着完整的层状结构。

远看南极冰盖,由于积雪冻结得非常结实,看到的是一片光滑平坦的冰原。但事实上,冰盖的表面并不光滑。由于冰川是运动的,在冰川的运动中形成了许多分离的小冰川,并携带走了大批由碎石岩块和冰融水混合而成的冰渍石,流动时,就像一把把锐利的锉刀刻蚀着地面,使地面形成了许多盆地和沟槽。南极的风也是天然的雕刻家,它将雪吹成几十厘米到一米左右的冰雪脊梁,从而使表面看似宁静的冰原却处处充满了陷阱。

由于冰盖具有流动性,所以,尽管南极冰盖持续不断的接受者降雪的沉积,而冰盖规模却并没有无限制地增加。南极的冰盖在重力作用下,还会发生塑性变形,并且不断地向沿岸低海拔低地方流动。此外,冰盖底部由于基底温度的作用,以及高压下冰的熔点降低,使得冰盖底部的冰发生融化,形成一个润滑层,由此促进冰盖底部的流动。而且,冰盖表面的倾斜度和冰体的厚度也在很大程度上影响着冰盖表面的运动速度。据观测资料表明,南极的冰盖正在以每年几米甚至几百米的速度向低海拔的方向流动。

像其他大陆一样,南极大陆的总体地形也是由内陆中央向沿海降低的。南极冰盖在重力的作用下始终处于不断运动的状态,并且,由内陆中央缓慢地向沿海方向移动,在海湾地带突入海洋,形成冰架。当冰架上的冰继续向深海方向流动时,就会发生崩解作用,然后形成一座座冰山飘向大海,直至融化。

南极冰盖并不像我们想象的那样全部是冰,南极的冰盖只在沿岸冰川如海的地方和内陆某些出现裸露岩石的部位才能见到成冰。南极冰盖的上面,覆盖着近百米厚的积雪层,其表面仍然在不断地接受降雪的沉积,下层的积雪在重力的压迫下不断地转化成冰。而且,这种雪转化成冰的作用现在仍然在持续不断地进行着。

在南极冰盖上的积雪层中,包含着两个重要的界面,其一是表面与大气相接所形成的雪——气界面;其二是深部与成冰相接所形成的雪——冰界面。在这里,大气、雪、冰之间广泛地进行着的物质与能量的转换,而这种转换,就是通过这些界面来实现的。

大气中的水蒸气凝结成云,然后通过降雪的沉积来到冰盖表面。降雪中的化学成分及固体颗粒能够反映出大气循环的特点,而水中氧同位素的组成,可以反映当时的气温情况。因此,如果南极上空的水汽降落在冰盖表面,而在其沉积作用过程中并没有发生变化,那么,不同年份和季节的积雪层内就能够保存住当时的大气环流特征与气温记录。在冰盖积雪层转变成冰的过程中,虽然也经历了许多复杂的过程,但它或多或少地保存着原始的雪在沉降过程中的许多特点。由此,我们可以看到,全球气候与环境变化的记录在南极冰盖的冰层中得以完整地保存下来了。科学家也这正是依据这一点,以南极冰盖中的冰层为研究对象,来研究地球气候的历史的。

降雪在南极冰盖上的堆积主要取决于风场和雪表面的微形态。由于南极是个寒冷的地区,降雪并不会融化,而是在风力的作用下发生一定程度的搬运,最后在合适的地方沉积下来。在强风场的地区,雪不容易堆积,在有突起的斜坡地带,雪也不容易堆积。因此,南极冰盖上雪的堆积并不是均匀的,在风小的或者是比较平坦的地方,雪可以连续不断地堆积下来;而在风大的或者是斜坡地带,雪的堆积却是不连续的。为了研究气候变化与南极冰盖的关系,有必要观测和分析冰盖降雪沉积的速率、积累量以及冰盖的运动速率等问题。对于南极的探索是无止境的。