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  • 冰川温度

    冰川内温度的不同分布是由热传导、冰运动和冰川内水流输送热量而引起

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    正文/冰川温度 编辑

    冰川内温度的不同分布是由热传导、冰运动和冰川内水流输送热量而引起。这些过程对不同地区冰川温度的影响不同,对同一条冰川的不同部位也不一样。热源来自冰川的表面(太阳辐射与大气)、内部(冰川运动与摩擦)和底部(地热)。冰川温度的重要意义在于它是反映冰川特性的重要指标,它与冰川各种过程有密切关系。固态降水中氧、氢的轻、重原子比率(18O/16O,D/H)取决于温度,根据冰岩心内上述比率随深度变化的资料,可得知降雪时当时地表气温的变化情况;冰的变形速率取决于温度,冰在高温下易出现塑性变形;冰川只有在底部冰处于融点时才可能在冰床上滑动;底部冰温能控制冰川侵蚀作用,若冰川与冰床冻结则冰床免受侵蚀而得到保护;地震波在冰内的传播速度随着冰温降低而增加。  

    活动层温度

    自冰面到约15米深的冰川上部冰层称冰川活动层。这一层的冰温受气温季节变化的影响。活动层表层热交换方式有辐射、对流、传导和相变等。活动层内部除传导外,融水的下渗和再冻结也很重要。如果冰川内部水系不发育,融水的作用主要决定于下渗速度和渗透量。在消融区,夏季融水大部分以径流的方式损失,融水下渗速度非常缓慢,对活动层内部温度的影响也较小。太阳辐射在冰内穿透的深度很小。除传导外其他热交换过程都发生在表面。消融区活动层温度年内的变化可近似地用热传导方程来描述。在中国,根据热传导理论分析,为祁连山羊龙河 5号冰川得出了半经验公式,以计算不同深度的冰川温度。


      在积累区,夏季融水基本上渗入粒雪层内,融水对内部雪(冰)温度的影响有两个方面,一是它直接把热量带到内部,二是下渗水再冻结时释放相变潜热。相变潜热对上部雪层的增温非常重要,使冬季冷波消失速度大大增高。只有在最高气温低于0℃的地区,10米或15米深处的冰雪温度才等于当地的年平均气温。

    温冰川的温度分布

    除活动层外,整个冰川的温度均处于融点。 温冰川冰是由冰、 液态水、空气和杂质(盐类和二氧化碳)组成。冰内杂质、气泡和液态水含量等对冰温有明显的影响。中国西藏东南部的古乡 3号冰川和阿扎冰川等海洋性冰川上测得的冰温等于融点或接近融点。在极地,有些冰川由于融水渗浸再冻结,积累区为温性冰,而消融区却为冷性冰。

    冷冰川的温度分布

    有三种情况即:所有冰的温度均低于融点;冷性冰位于有限厚度的温性冰之下;仅在冰床处冰温达到融点。在大陆冰盖,冰盖表面温度由气候决定,随时间而变化。在冰盖底部有不变的地热通量,若冰在其冰床上滑动则还有摩擦热。冰盖内由于运动速度差异产生热,由于热传导和冰运动,热量从一点向另一点传输。南极伯德站测得底部温度处于融点。南极冰盖下存在着巨大的冰下湖泊。中国除西藏东南部和横断山脉的若干冰川外,其余山区的冰川温度均属冷冰川的。祁连山西段的冰川温度最低,如老虎沟12号冰川海拔4650米处冰面以下7米处冰温为-12.8℃。

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