大脸兔
从太空中俯视我们的地球,最让人眼前一亮的可能是那些星星点点的白色区域——在极地,在山峦,在破碎的海岸线,在杳无人烟的大陆腹地,那里是冰雪覆盖的寂静国度,是时间的馈赠,是地球冰封时代的纪念章,也是科学家心驰神往的宝库——冰川。
冰川,又叫做冰河。年平均气温在0℃以下的地区,降雪量大于融雪量,不断积累的积雪经一系列物理变化,转化为冰川冰,并在自身的压力作用下向坡下运动,形成冰川。经过千万年积累,有的冰川能达到令人瞠目结舌的厚度。比如南极冰盖的平均厚度已达到了2.1千米,最深的地方甚至达到了4.8千米。
冰川是怎样形成的
冰川冰99%都位于高纬度的极地地区(南极、格陵兰岛和加拿大的北极地区),但冰川却并不是极地的专利,在每块大陆上你都能找到冰川洁白的身影。
我们都知道,越往高处气温越低,当海拔超过一定高度时,气温就会降到0℃以下,在这些高海拔的地方,降落的固态降水也能常年存在。
在南极,以及北极圈内的格陵兰岛上,冰川是发育在一片大陆上的,所以称为“大陆冰川”。而其他地区的冰川只能发育在高山上,所以这种冰川叫做“山岳冰川”。在高山上,冰川能够发育,除要求有一定的海拔外,还要求山体不能过于陡峭,否则降落的雪就会顺坡而下,积雪就没办法形成。
构成冰川的主要物质是冰川冰。冰川冰是由新雪逐步变化而成的,它可不同于河流、湖泊冻结的水冻冰。
新雪密度一般为0.05~0.07克/立方厘米,降落到地面后的新雪形态并不稳定,其晶体经过变圆、融化、再冻结、碰撞、压实或合并,数量减少,体积增大,晶体间孔隙减少,发展出颈状连结。经过一个消融季节后,新雪就变成了粒径较大的团粒状的雪,这种雪叫做“粒雪”。
粒雪进一步重结晶或经融水渗浸,产生再冻结。当密度达到0.82~0.84克/立方厘米时,冰晶间的空气被封闭,成为气泡,粒雪失去透气性和透水性能,最终成为冰川冰。
粒雪转化成冰川冰的时间从数年乃至数千年不等,冰川的形成耗时有时会长达上千年。
地球的雕刻师
别看冰川冷冰冰的,它可是个地形“雕刻大师”。你可能会问,冰和岩石比起来,简直就是鸡蛋碰石头嘛,它如何能雕刻地形呢?
原来,冰川有一个秘密武器——水。冰川底部多有一层薄薄的液态水,如果基岩存在裂缝,水就会渗进去,填满缝隙。到了夜晚,气温降低,裂缝中的水结冰,体积膨胀,裂缝就会被撑大。周而复始,基岩会变得松动,最终一块块石头被从基岩上剥离开来,冻结在冰川中。此外,山体滑坡也会给冰川带来泥沙和碎石。
这些被困在冰川里的泥沙碎石被称为“冰碛石”。冰碛石不仅是冰川侵蚀的产物,也是冰川打磨地形的“砂纸”。它们大小不一,形状多样,根据形成的位置不同,主要有侧碛、中碛和终碛这几种,它们主要冻结在冰川与岩石接触的边缘。
地球上有不少宏伟的地形都是经过冰川的“巧手”雕刻而成的。
位于瑞士和意大利边境的马特洪峰西面的山坡上,有一个因为冰川作用而形成的冰斗。在冰川降临之前,马特洪峰的坡度比现在缓和很多。冰雪刚开始覆盖山坡时,填满了山腰浅浅的凹地。随着冰雪越积越多,慢慢的,冰川侵蚀岩石,让凹地越来越深,同时背部的山坡越来越陡峭,最终形成一个下凹的斗状地形。等到冰川消融,有时还会形成碗状的湖泊。
冰川还能“雕刻”出一种叫角峰的地形,角峰是由几个冰斗所围成的山峰,因冰斗后壁不断后退,使所围山峰成为高耸尖锐的山峰,珠穆朗玛峰就是典型的角峰。
冰川上的生命
寒冷的冰川上并不是毫无生气,相反,生活在冰川上的两种代表性动物,北极熊和企鹅可都是“卖萌高手”。
北极熊是北极最有代表性和象征性的动物。北极熊是目前世界上最大的熊科动物,也是体型第一的陆地食肉动物。它们的祖先是爱尔兰棕熊,在大约两万年前的晚更新世与棕熊分化。北极熊相对棕熊来说头部较长而脸小,耳小而圆,颈细长,足宽大,肢掌多毛,皮肤呈黑色。
冬季睡眠时刻到来之前,由于脂肪大量积累,它们的体重可达850千克左右。
世界上总共有18种企鹅,它们全都分布在南半球,南极与亚南极地区约有8种,其中在南极大陆海岸繁殖的有2种。但是在炎热的非洲大陆上——南非旅游城市开普敦也有企鹅。企鹅常以极大数目的族群出现,占南极地区海鸟数量的85%。
企鹅和鸵鸟一样,是不会飞的鸟类。虽然现在的企鹅不能飞,但根据化石显示,最早的企鹅是能够飞的。直到65万年前,它们的翅膀才慢慢演化成为能够下水游泳的鳍肢,成为目前我们所看到的企鹅。