自然地理学——冰川.pptx
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1、自然地理学冰川 冰冰川川是是陆陆地地上上由由终终年年积积雪雪积积累累演演化化而而成成,是是具具可可塑塑性性、能能缓缓慢慢自自行行流流动动得得天天然然冰冰体体。现现代代冰冰川川覆覆盖盖得得总总面面积积达达16221622、7575万万kmkm2 2,占占陆陆地地总总面面积积约约1010、9 9,其其中中南南极极和和格格陵陵兰兰岛岛面面积积占占1465km1465km2 2,我我国国冰冰川川面面积积4 4、4km4km2 2,全全球球冰冰川川总总储储量量为为24062406、4 4万万kmkm3 3,约约占占地地表表淡淡水水资资源源总总量量得得6868、9696,其其中中约约 9999分分布布在在
2、两两极地区极地区,是地球上重要得水体之一。是地球上重要得水体之一。冰川冰川新西兰冰川新西兰冰川天山天山1号冰川号冰川 一、终年积雪和雪线一、终年积雪和雪线n高纬和高山地区高纬和高山地区,气候寒冷气候寒冷,年平均气温常在年平均气温常在0以下以下,因此因此,降落得固体降水降落得固体降水(雪雪)不能在一年内全部融化不能在一年内全部融化,而是长年积累而是长年积累,这种地区一般称为雪原这种地区一般称为雪原(snowfield)(或终年积雪区、万年或终年积雪区、万年积雪区积雪区)。n终年积雪区得下部界限终年积雪区得下部界限,称为雪线称为雪线(snowline)(snowline)(也称平衡线也称平衡线)。
3、雪线不是几何学上得雪线不是几何学上得“线线”,而是一个带。在这个带内而是一个带。在这个带内,年年平均固体降水量恰好等于年融化量和蒸发量。雪线以上年平均固体降水量恰好等于年融化量和蒸发量。雪线以上年平均降水量超过年融化量和蒸发量平均降水量超过年融化量和蒸发量,固体降水才能不断积累固体降水才能不断积累,形成终年积雪形成终年积雪;雪线以下雪线以下,正好相反正好相反,不能形成终年积雪。不能形成终年积雪。西西 藏藏 雪雪 线线雪雪 线线雪线控制着冰川得发育和分布雪线控制着冰川得发育和分布,只有山地海拔超过该地雪线得只有山地海拔超过该地雪线得高度高度,才会有固体降水得积累才会有固体降水得积累,才能成为终年
4、积雪和形成冰川。才能成为终年积雪和形成冰川。雪线得高度受气温得支配雪线得高度受气温得支配,但降水量和地形也有影响。但降水量和地形也有影响。n首首先先,雪雪线线得得高高度度与与气气温温成成正正比比,温温度度越越高高雪雪线线也也越越高高,温温度度低低雪雪线线也也低低。一一般般气气温温由由赤赤道道向向两两极极降降低低。所所以以雪雪线线得得高高度度也也从从赤赤道道向向两两极极减减低低。如如赤赤道道非非洲洲雪雪线线为为570057006000m6000m,阿阿尔尔卑卑斯斯山山为为2400-3200m2400-3200m,挪挪威威在在1500m1500m左左右右,北北极极圈内则雪线已低达海平面附近。圈内则
5、雪线已低达海平面附近。n其其次次,雪雪线线得得高高度度与与降降水水(雪雪)量量成成反反比比,降降水水(雪雪)量量越越多多,雪雪线线越越低低;降降水水(雪雪)量量越越小小,雪雪线线越越高高,根根据据纬纬度度因因素素,赤赤道道附附近近雪雪线线应应是是最最高高,事事实实上上,雪雪线线位位置置最最高高得得地地方方,不不在在赤赤道道附附近近,而而在在副副热热带带高高压压带带(如如图图示示)。这这是是因因为为副副热热带带高压带降水高压带降水(雪雪)量比赤道附近少造成得。量比赤道附近少造成得。n再次再次,雪线高度也受地形影响。其影响有二个方雪线高度也受地形影响。其影响有二个方面面:一是坡度影响一是坡度影响,
6、陡坡上固体降水不易积存陡坡上固体降水不易积存,雪雪线较高线较高;缓坡或平坦地区降雪容易积聚缓坡或平坦地区降雪容易积聚,雪线较低。雪线较低。二是坡向影响二是坡向影响,在北半球雪线在南坡比北坡高在北半球雪线在南坡比北坡高,西西坡较东坡高坡较东坡高,这是因为南坡和西坡日照较强这是因为南坡和西坡日照较强,冰雪冰雪耗损较大耗损较大,因而雪线较高。不过因而雪线较高。不过,有些高大得山地有些高大得山地,对气流产生阻挡对气流产生阻挡,而影响降水得变化而影响降水得变化,也影响了雪也影响了雪线得高度线得高度,如喜马拉雅山南坡是向风坡降水量丰如喜马拉雅山南坡是向风坡降水量丰沛沛,雪线在雪线在4000m,而北坡却高达
7、而北坡却高达5800m以上。以上。二、冰川得形成二、冰川得形成 冰冰川川是是由由积积雪雪转转化化而而成成得得。初初降降得得雪雪花花为为羽羽毛毛状状、片片状状和和多多角角状状得得结结晶晶体体,密密度度只只有有0 0、085g/L085g/L;雪雪花花落落地地后后,先先变变成成粒粒雪雪,再再经经过过成成冰冰作作用用,变变为为密密度度达达0 0、9g/L9g/L得得冰冰川川冰冰。由由粒粒雪雪转转变变为为冰冰川川冰冰有有两两种种方方式式:雪雪花花雪雪花花n 在在低低温温干干燥燥得得环环境境,积积雪雪不不断断增增厚厚得得情情况况下下,下下部部雪雪层层受受到到上上部部雪雪层层得得重重压压,进进行行塑塑性性
8、变变形形,排排出出空空气气,从从而而增增大大了了密密度度,使使粒粒雪雪紧紧密密起起来来,形形成成重重结结晶晶得得冰冰川川冰冰。在在冷冷型型成成冰冰过过程程中中,粒粒雪雪成成冰冰只只靠靠重重力力形形成成重重结结晶晶,因因而而所所成成得得冰冰川川冰冰密密度度小小。气气泡泡多多,成成冰冰过过程程时时间间长长。如如南南极极大大陆陆冰冰川川中中央央,埋埋深深20002000多多米米,成成冰冰需需时时近近千千年年。这这种种依依赖赖压压力力得得成成冰冰过过程程称称冷冷型型成成冰冰(或或压压力力成成冰冰)作作用用。而而随随着着气气泡泡得得减减少少,冰冰从从白白色色逐逐步步变变为为兰兰色。色。(l l)冷型成冰
9、作用冷型成冰作用大家学习辛苦了,还是要坚持继续保持安静继续保持安静n 覆覆盖盖地地面面得得粒粒雪雪层层,在在太太阳阳照照射射下下,气气温温较较高高接接近近0 0时时,冰冰雪雪消消融融活活跃跃,部部分分水水分分子子由由于于升升华华作作用用,附附着着在在另另外外冰冰粒粒上上,部部分分融融水水下下渗渗附附着着于于粒粒雪雪表表面面,经经过过冻冻结结再再次次结结晶晶。这这样样,冰冰粒粒体体积积不不断断增增大大,在在一一个个季季节节里里,雪雪花花即即可可转转变变成成粒粒雪雪冰冰。粒粒雪雪冰冰积积累累增增厚厚,下下部部受受到到压压缩缩,排排出出粒粒间间空空气气,冰冰粒粒融融合合结结晶晶在在一一起起,形形成成
10、少少空空隙隙、密密度度达达0 0、90-090-0、9696之之间间、完完全全透透明明得得天天蓝蓝色色得得冰冰川川冰冰。这这种种依依赖赖太太阳阳辐辐射射热热力力条条件件得得成成冰冰过过程程称称暖暖型型成成冰冰作作用用。暖暖型型成成冰冰作用实际上是一个升华作用实际上是一个升华-凝华或重结晶过程。凝华或重结晶过程。(2 2)暖型成冰作用暖型成冰作用 三、冰川得运动三、冰川得运动 通通常常现现代代冰冰川川包包括括积积雪雪区区和和消消融融区区两两部部分分。积积雪雪区区即即冰冰川川得得上上游游部部分分,是是冰冰雪雪积积累累和和冰冰川川冰冰得得形形成成地地区区,其其降降雪雪量量大大于于消消融融量量;消消融
11、融区区即即冰冰川川得得下下游游部部分分,在在冬冬季季有有雪雪和和粒粒雪雪冰冰得得堆堆积积,夏季消融夏季消融,配出冰川表面配出冰川表面,消融量大于积雪量。消融量大于积雪量。冰冰川川得得运运动动取取决决于于整整个个冰冰川川得得补补给给和和消消融融得得对对比比。冰冰川川得得年年补补给给量量大大于于年年消消融融量量时时,冰冰川川厚厚度度增增加加,流流速速增增大大,冰冰川川呈呈前前进进状状态态;相相反反,当当冰冰川川年年补补给给量量小小于于年年消消融融量量时时,冰冰川川厚厚度度变变薄薄,流流速速减减慢慢,呈呈衰衰退退状状态态;如如果果年年补补给给量量等等于于消消融融量量时时,则则出出现现暂暂时时得得稳稳
12、定定平平衡衡状状态态。冰冰川川得得前前进进、衰衰退退和和暂暂时时得得稳稳定定都是在运动过程中进行得。都是在运动过程中进行得。冰川得流动具有如下特点冰川得流动具有如下特点:n1 1、不不同同冰冰川川得得流流动动速速度度是是不不一一样样得得,山山岳岳冰冰川川得得表表面面流流速速一一般般是是每每年年数数十十米米至至数数百百米米,降降水水充充分分得得喜喜马马拉拉雅雅山山南南坡坡诸诸川川中中,曾曾测测得得流流速速最最快快者者达达70070013001300米米/年年。阿阿尔尔卑卑斯斯山山降降雪雪较较多多,其其山山谷谷冰冰川川流流速速达达8080150150米米/年年。降降雪雪少少得得地地区区,冰冰层层薄
13、薄,冰冰川流速慢川流速慢,如天山、昆仑山、祁连山得冰川如天山、昆仑山、祁连山得冰川,流速为几十米流速为几十米/年。年。n2、同一冰川不同部位、同一冰川不同部位,其流速也有不同其流速也有不同,如我国祁连山得七如我国祁连山得七一冰川一冰川,1958年年7月月161959年年7月月16日一年间日一年间,冰川两侧冰川两侧流动了流动了8米米,但中间地带流动了但中间地带流动了16米。此外米。此外,由于冰川与冰床由于冰川与冰床之间得摩擦阻力之间得摩擦阻力,使冰川下部流速较中部和上部慢。使冰川下部流速较中部和上部慢。n3 3、大陆冰川比山岳冰川流动慢、大陆冰川比山岳冰川流动慢(为什么?为什么?)。总总之之,冰
14、冰川川运运动动得得速速度度比比河河流流缓缓慢慢得得多多,一一般般来来说说,冰冰川川得得流流速速只只有有河河流流得得几几万万分分之之一一,是是不不能能用用肉肉眼眼觉觉察察到到得得。此此外外,冰冰川川运运动动得得速速度度因因受受冰冰川川部部位位、厚厚度度和和地地形形坡坡度度影影响响而而不不同同。冰冰川川得得底底部部和和两两侧侧因因与与冰冰床床摩摩擦擦,流流速速较较慢慢;冰冰川川得得中中部部和和上上部部因因阻阻力力小小,流流速速较较快快;冰冰川川在在雪雪线线得得部部分分,因因厚厚度度大大,冰冰体体温温度度较较高高,可可塑塑性性增增强强,故故运运动动速速度度快快于于其其他他部部分分;在在坡坡度度影影响
15、响下下,冰川在陡坡流速大于缓坡。冰川在陡坡流速大于缓坡。冰川得运动具有显著侵蚀地面得作用和巨大得搬运、堆冰川得运动具有显著侵蚀地面得作用和巨大得搬运、堆积能力。积能力。四、冰川得类型四、冰川得类型 现现代代冰冰川川由由于于发发育育条条件件和和演演化化阶阶段段得得不不同同,因因而而规规模模相相差差很很大大,类类型型多多种种多多样样。根根据据冰冰川川得得形形态态、规规模模和和发发育育条条件件,现现代代冰川可分为两个基本类型冰川可分为两个基本类型:山岳冰川和大陆冰川。山岳冰川和大陆冰川。n(一一)山岳冰川山岳冰川 山山岳岳冰冰川川又又称称山山地地冰冰川川。它它发发育育在在中中、低低纬纬度度得得高高山
16、山地地区区。其其特特点点是是:冰冰川川面面积积小小,厚厚度度薄薄,受受下下伏伏地地形形限限制制,形形状状与与冰冰床床起起伏伏相相适适应应。根根据据它它得得形形态态、发发育育阶阶段段和和地地貌貌条条件件,又又可可进进一步分为一步分为:n(l l)悬悬冰冰川川 它它是是山山岳岳冰冰川川中中数数量量最最多多得得一一种种。因因短短小小得得冰冰舌舌悬悬挂挂在在山山坡坡上上,故故称称悬悬冰冰川川;常常因因下下端端崩崩落落而而产产生生冰冰崩崩。冰体厚度陆冰体厚度陆,规模小规模小,面积一般不超过面积一般不超过1km1km2 2。山山岳岳冰冰川川悬冰川悬冰川n(2 2)冰冰斗斗冰冰川川 是是中中等等规规模模得得
17、山山岳岳冰冰川川,因因其其原原地地为为得得斗斗状状聚聚冰冰盆盆而而得得名名。冰冰斗斗得得规规模模,面面积积大大得得可可达达10km10km以以上上,小小得得不不足足1km1km2 2。冰冰斗斗口口朝朝向向山山坡坡下下方方,冰冰体体从从冰冰斗斗口口溢溢出出,形成短小得冰舌。形成短小得冰舌。云南永宁冰川得冰斗云南永宁冰川得冰斗 庐山大月山冰斗庐山大月山冰斗n(3)山谷冰川山谷冰川 是山岳冰川中规模最大得一种是山岳冰川中规模最大得一种,有长大冰舌伸向山谷底部有长大冰舌伸向山谷底部,循谷流动循谷流动,像冰冻了得河流一样像冰冻了得河流一样,这种冰川称为山谷冰川。这种冰川称为山谷冰川。厚度可达数百米厚度可
18、达数百米,长度数公里至数十公里以上。有明显得长度数公里至数十公里以上。有明显得积雪区和消融区积雪区和消融区,与之对应得是有粒雪盆和长大得冰舌。与之对应得是有粒雪盆和长大得冰舌。山谷冰川在流动过程中山谷冰川在流动过程中,沿途可有分支冰川汇人沿途可有分支冰川汇人,因而山因而山谷冰川又可分为单式山谷冰川、复式山谷冰川和树枝状谷冰川又可分为单式山谷冰川、复式山谷冰川和树枝状山谷冰川等。一条较大山谷冰川或多条山谷冰川流至山山谷冰川等。一条较大山谷冰川或多条山谷冰川流至山麓地带麓地带,扩展或汇合成一片宽广冰体得扩展或汇合成一片宽广冰体得,叫山麓冰川。叫山麓冰川。山山 谷谷 冰冰 川川天天 山山 一一 号号
19、 冰冰 川川(二二)大陆冰川大陆冰川n是是发发育育在在南南极极大大陆陆和和格格陵陵兰兰岛岛得得冰冰川川。它它得得面面积积最最广广,达达15281528、2424万万平平方方公公里里,约约为为现现代代冰冰川川覆覆盖盖面面积积得得9797。其其厚厚度度达达数数千千米米,如如南南极极大大陆陆冰冰川川最最厚厚处处达达4267m4267m。大大陆陆冰冰川川表表面面呈呈凸凸起起得得盾盾状状,中中间间厚厚边边缘缘薄薄。中中央央是是积积雪雪区区,边边缘缘为为消消融融区区,冰冰川川在在自自身身巨巨大大厚厚度度所所产产生生得得压压力力作作用用下下,运运动动方方向向自自中中央央向向四四周周辐辐射射。大大陆陆冰冰川川
20、不不受受下下伏伏地地形形得得控控制制,它它常常淹淹没没规规模模宏宏大大得得山山脉脉,只只有有极极少少数数山山峰峰在在冰冰面面上上出出露露,形形成成冰冰原原岛岛山山。当当冰冰川川末末端端巨巨大大冰冰块块注注入入海海洋洋,被被带带到到未未冻冻结结得得海海域时域时,就成为冰山。就成为冰山。n目前目前,地球上得冰川处于其演化过程得退化阶段。它表现在地球上得冰川处于其演化过程得退化阶段。它表现在冰川规模不断缩小冰川规模不断缩小,大陆冰川向山岳冰川演化大陆冰川向山岳冰川演化,下伏地形对下伏地形对冰川得控制增加冰川得控制增加,使原来相互结合得冰川系统使原来相互结合得冰川系统,开始分离为开始分离为山谷冰川、冰
21、斗冰川和悬冰川。山谷冰川、冰斗冰川和悬冰川。南南 极极 大大 陆陆 冰冰 川川五、冰川对自然地理环境得影响五、冰川对自然地理环境得影响冰川对自然地理环境得影响是显著得、多方面得。冰川对自然地理环境得影响是显著得、多方面得。n1 1、冰冰川川是是构构成成两两极极地地区区和和中中低低纬纬高高山山地地区区自自然然地地理理环环境境得得一一个个要要素素,它它形形成成独独特特得得冰冰川川地地理理景景观观。也也就就是是说说,陆陆地总面积得近地总面积得近1111是由冰川景观构成得。是由冰川景观构成得。n 2 2、现代冰川得总储水量、现代冰川得总储水量,仅次于海洋。如果这些冰川全仅次于海洋。如果这些冰川全部融化
22、部融化,海平面将升高海平面将升高6060余米余米,约占陆地面积约占陆地面积 1 1得地方得地方会被淹没。可见会被淹没。可见,冰川在保持地球生态平衡方面所起得作冰川在保持地球生态平衡方面所起得作用是重要得。用是重要得。n3 3、冰冰川川发发源源于于雪雪线线以以上上,雪雪线线高高度度是是山山地地水水热热组组合合得得综综合合反反映映,它它是是垂垂直直带带谱谱中中得得一一条条重重要要界界线线,对对垂垂直直地地带带得得结结构构有有重重要影响。要影响。n4 4、目目前前,全全世世界界冰冰川川每每年年消消融融补补给给河河流流得得总总水水量量达达3000km3000km3 3,几几乎乎等等于于全全世世界界河河
23、槽槽储储水水量量得得1 1、4242倍倍。表表明明冰冰川川得得积积累累和和消消融融,积积极极参参与与了了地地球球得得水水分分循循环环。冰冰川川从从积积累累区区向向消消融融区区运运动动得得结结果果,使使长长期期处处于于固固态态得得水水转转化化为为液液态态水水。在在低低温温而而湿湿润润得得年年份份,冰冰川川融融水水受受到到抑抑制制;而而高高温温干干旱旱得得年年份份,消消融融就就加强加强,从而对河川径流起到调节作用。从而对河川径流起到调节作用。n 5 5、冰川是气候和地貌得产物、冰川是气候和地貌得产物,但冰川本身反过来但冰川本身反过来对气候和地貌产生强烈影响。对气候和地貌产生强烈影响。如在同一高度如
24、在同一高度,冰川表面冰川表面得气温通常比非冰川表面得要低得气温通常比非冰川表面得要低22左右左右,而湿度却高得多而湿度却高得多;气温低、湿度大气温低、湿度大,水汽就容易饱和水汽就容易饱和,有利于降水得形成有利于降水得形成,因而因而有冰川覆盖得山区降水量要高于无冰川覆盖得山区。大陆冰有冰川覆盖得山区降水量要高于无冰川覆盖得山区。大陆冰川对气候影响得范围要广得多川对气候影响得范围要广得多,如南极大陆冰川本身是一巨如南极大陆冰川本身是一巨大大“冷源冷源”,在那里可形成稳定得反气旋在那里可形成稳定得反气旋,使南半球保持强劲使南半球保持强劲和稳定得极地东风带。作为特殊得下垫面和稳定得极地东风带。作为特殊
25、得下垫面,如果大陆冰川范如果大陆冰川范围进一步扩展或缩小围进一步扩展或缩小,将会增强或减弱地球得反射率将会增强或减弱地球得反射率,进而影进而影响气团性质和环流特征响气团性质和环流特征,引起气候得变化。冰川对地貌得影引起气候得变化。冰川对地貌得影响响,在地貌一章中再进行重点讲述。在地貌一章中再进行重点讲述。n6 6、冰川推进时冰川推进时,将毁灭它所覆盖地区得植被将毁灭它所覆盖地区得植被,迫迫使动物迁移使动物迁移,埋没土壤埋没土壤,使上便形成过程中断使上便形成过程中断,自自然地带相应向低纬度和低海拔地区移动。冰川退然地带相应向低纬度和低海拔地区移动。冰川退缩时缩时,植物和动物分布区重新分配植物和动
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