大臉兔
從太空中俯視我們的地球,最讓人眼前一亮的可能是那些星星點點的白色區(qū)域——在極地,在山巒,在破碎的海岸線,在杳無人煙的大陸腹地,那里是冰雪覆蓋的寂靜國度,是時間的饋贈,是地球冰封時代的紀念章,也是科學家心馳神往的寶庫——冰川。
冰川,又叫做冰河。年平均氣溫在0℃以下的地區(qū),降雪量大于融雪量,不斷積累的積雪經(jīng)一系列物理變化,轉化為冰川冰,并在自身的壓力作用下向坡下運動,形成冰川。經(jīng)過千萬年積累,有的冰川能達到令人瞠目結舌的厚度。比如南極冰蓋的平均厚度已達到了2.1千米,最深的地方甚至達到了4.8千米。
冰川是怎樣形成的
冰川冰99%都位于高緯度的極地地區(qū)(南極、格陵蘭島和加拿大的北極地區(qū)),但冰川卻并不是極地的專利,在每塊大陸上你都能找到冰川潔白的身影。
我們都知道,越往高處氣溫越低,當海拔超過一定高度時,氣溫就會降到0℃以下,在這些高海拔的地方,降落的固態(tài)降水也能常年存在。
在南極,以及北極圈內(nèi)的格陵蘭島上,冰川是發(fā)育在一片大陸上的,所以稱為“大陸冰川”。而其他地區(qū)的冰川只能發(fā)育在高山上,所以這種冰川叫做“山岳冰川”。在高山上,冰川能夠發(fā)育,除要求有一定的海拔外,還要求山體不能過于陡峭,否則降落的雪就會順坡而下,積雪就沒辦法形成。
構成冰川的主要物質是冰川冰。冰川冰是由新雪逐步變化而成的,它可不同于河流、湖泊凍結的水凍冰。
新雪密度一般為0.05~0.07克/立方厘米,降落到地面后的新雪形態(tài)并不穩(wěn)定,其晶體經(jīng)過變圓、融化、再凍結、碰撞、壓實或合并,數(shù)量減少,體積增大,晶體間孔隙減少,發(fā)展出頸狀連結。經(jīng)過一個消融季節(jié)后,新雪就變成了粒徑較大的團粒狀的雪,這種雪叫做“粒雪”。
粒雪進一步重結晶或經(jīng)融水滲浸,產(chǎn)生再凍結。當密度達到0.82~0.84克/立方厘米時,冰晶間的空氣被封閉,成為氣泡,粒雪失去透氣性和透水性能,最終成為冰川冰。
粒雪轉化成冰川冰的時間從數(shù)年乃至數(shù)千年不等,冰川的形成耗時有時會長達上千年。
地球的雕刻師
別看冰川冷冰冰的,它可是個地形“雕刻大師”。你可能會問,冰和巖石比起來,簡直就是雞蛋碰石頭嘛,它如何能雕刻地形呢?
原來,冰川有一個秘密武器——水。冰川底部多有一層薄薄的液態(tài)水,如果基巖存在裂縫,水就會滲進去,填滿縫隙。到了夜晚,氣溫降低,裂縫中的水結冰,體積膨脹,裂縫就會被撐大。周而復始,基巖會變得松動,最終一塊塊石頭被從基巖上剝離開來,凍結在冰川中。此外,山體滑坡也會給冰川帶來泥沙和碎石。
這些被困在冰川里的泥沙碎石被稱為“冰磧石”。冰磧石不僅是冰川侵蝕的產(chǎn)物,也是冰川打磨地形的“砂紙”。它們大小不一,形狀多樣,根據(jù)形成的位置不同,主要有側磧、中磧和終磧這幾種,它們主要凍結在冰川與巖石接觸的邊緣。
地球上有不少宏偉的地形都是經(jīng)過冰川的“巧手”雕刻而成的。
位于瑞士和意大利邊境的馬特洪峰西面的山坡上,有一個因為冰川作用而形成的冰斗。在冰川降臨之前,馬特洪峰的坡度比現(xiàn)在緩和很多。冰雪剛開始覆蓋山坡時,填滿了山腰淺淺的凹地。隨著冰雪越積越多,慢慢的,冰川侵蝕巖石,讓凹地越來越深,同時背部的山坡越來越陡峭,最終形成一個下凹的斗狀地形。等到冰川消融,有時還會形成碗狀的湖泊。
冰川還能“雕刻”出一種叫角峰的地形,角峰是由幾個冰斗所圍成的山峰,因冰斗后壁不斷后退,使所圍山峰成為高聳尖銳的山峰,珠穆朗瑪峰就是典型的角峰。
冰川上的生命
寒冷的冰川上并不是毫無生氣,相反,生活在冰川上的兩種代表性動物,北極熊和企鵝可都是“賣萌高手”。
北極熊是北極最有代表性和象征性的動物。北極熊是目前世界上最大的熊科動物,也是體型第一的陸地食肉動物。它們的祖先是愛爾蘭棕熊,在大約兩萬年前的晚更新世與棕熊分化。北極熊相對棕熊來說頭部較長而臉小,耳小而圓,頸細長,足寬大,肢掌多毛,皮膚呈黑色。
冬季睡眠時刻到來之前,由于脂肪大量積累,它們的體重可達850千克左右。
世界上總共有18種企鵝,它們?nèi)挤植荚谀习肭颍蠘O與亞南極地區(qū)約有8種,其中在南極大陸海岸繁殖的有2種。但是在炎熱的非洲大陸上——南非旅游城市開普敦也有企鵝。企鵝常以極大數(shù)目的族群出現(xiàn),占南極地區(qū)海鳥數(shù)量的85%。
企鵝和鴕鳥一樣,是不會飛的鳥類。雖然現(xiàn)在的企鵝不能飛,但根據(jù)化石顯示,最早的企鵝是能夠飛的。直到65萬年前,它們的翅膀才慢慢演化成為能夠下水游泳的鰭肢,成為目前我們所看到的企鵝。