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大陆冰盖

[拼音]:dalu binggai

[外文]:continental ice sheet

长期覆盖在陆地上的面积大于 5万平方公里的冰体,又称大陆冰川,简称冰盖。地球上现存的大陆冰盖有南极冰盖和格陵兰冰盖。

南极冰盖

始于渐新世末(距今2600万年)。至少在距今 500万年前就达到目前规模。冰盖绝大部分分布于南极圈内,直径约4500公里,面积约13980000平方公里,约占南极大陆面积的98%。平均厚度为2000~2500米,较大厚度达4000多米。冰盖的总体积约24500000立方公里,占世界陆地冰量的90%,淡水总量的70%。冰盖外围发育有面积约为150多万平方公里的陆缘冰,主要有罗斯冰架、菲尔希纳冰架和埃默里冰架等。在内陆冰盖的补给和推动下,冰架边缘不断崩坍出大量的平顶冰山。

南极冰盖由东、西两部分合成,以横断南极山脉为界。

(1)东南极冰盖,覆于东南极地盾之上构成巨大的冰盾,占南极冰盖全部冰量的80%以上,中央较高处达4200米,冰盖厚度由内陆向沿海逐渐变薄。冰盾上的兰伯特冰川长约400000米,宽8000米,厚2500米,是世界上较大的冰川,其流速年平均为350米。它入海后构成埃默里冰架,其前缘推移速度每年可达1000米以上。

(2)西南极冰盖,覆于地形复杂的褶皱山地之上,厚度变化较大。在冰盖自身的压力下,冰体由中央向四周流动逐渐加快,从每年0~10米增大到30~100米,大部分通过罗斯冰架和菲尔希纳冰架入海。(图1)

南极冰盖属于冷冰川。特点是温度低、积累量和消融量小、成冰作用缓长,如高原站(南纬79°15′,东经40°30′)成冰过程需3500年,因此相对比较稳定。南极冰盖是地球上最干寒的地区,高原内部的年平均气温低达-55℃,年降水量小于50毫米,冰面终年不化,成冰过程极慢。冰盖边缘的年平均温度为-10~-15℃,较高、较低气温分别为10℃和-40℃,年降水量200~500毫米,夏季(11月~翌年2月)雪冰消融强烈,消融带的海拔高度在1000~1400米以下,雪线高度界于0~100米之间。因此,南极冰盖内陆是典型的极地大陆性冰川,沿海地带和南极半岛则具有极地海洋性冰川特性。南极冰盖是地球上较大的冰库和冷源,其形成与发展对全球气候变化、海面升降和人类生活有重大影响。如果南极冰盖全部融化,世界洋面将升高60米左右。

格陵兰冰盖

形成于第四纪,在距今约18000年时冰盖面积比今日大7倍,并与当时北美冰盖相连接。格陵兰岛大部分位于北极圈内,全岛面积为 2175600平方公里,是世界上较大的岛屿。格陵兰冰盖面积约 1802400平方公里,平均厚度约1500米,较大厚度达3200米,占世界冰量的7~9%。它由南北两个穹形冰盖连结而成,冰盖边缘一直覆盖到海边,有许多冰川的冰舌伸向海面,在若干峡湾中形成许多冰山。西格陵兰的一些冰川,如雅各布港·伊斯伯依冰川,每年流动速度达7000米,是世界上流动最快的冰川。目前,冰盖中部西侧的冰层表面每年以0.1米的速率在增厚,而东侧则稍有变薄。冰盖西海岸的消融区冰面每年变薄约0.2米。(图2)

格陵兰冰盖显示更强的极地海洋性冰川性质。冰盖西南部沿海的年平均气温高达1℃,1月和7月的平均气温分别为-7.8℃和9.7℃,年降水量达1000毫米,雪冰积累量和消融量都很大。冰盖内部的情况显著不同,年平均气温约-30℃,2月和7月的平均气温分别为-47.2℃和-12.2℃,年降水量仅200毫米,气温低、降水少,雪冰积累量和消融量较小,成冰过程缓慢,如世纪营地(北纬77°11′,西经61°10′)成冰过程需125年。

研究简史

格陵兰冰盖的研究早在第一次国际极地年(1882~1883)以前就开始了。1877年A.海兰就对格陵兰的冰川运动速度作了观测。在20世纪20年代至第二次国际极地年(1932~1933)期间,A.L.韦格纳率队进行了横穿格陵兰冰盖的路线考察。在国际地球物理年(1957~1958)以后,美国科学家于1966年在格陵兰西北部的世纪营钻深1387米,打穿冰盖至基岩,在揭示冰内和冰下的物理和化学特征及古气候演变历史方面取得了重要成果。

南极冰盖的研究史较短,系统的研究始于第二次世界大战后。国际地球物理年期间大规模的国际合作研究揭示了冰盖的基本性状。1971年开始为期10年的《国际南极冰川研究计划》(IAGP),精确测量了东南极大陆冰盖,并确定了其动态。1975年开始为期10年的《南极极区实验》(POLEX-South)把南极冰盖的研究纳入了全球大气研究的范围,并对南极气候、南大洋和冰盖进行了统一研究。我国对南极冰盖的考察和研究始于1980年,几年来对南极冰盖的成冰作用、冰结构、冰川动力学和冰川化学等方面研究取得了成果。

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