1、第八节第八节冰川运动与补给冰川运动与补给地地表表固固态态降降水水的的积积累累与与演演化化，形形成成能能自自行行流流动动的的天天然然冰冰体体称称为为冰冰川川，是是陆陆地地表表面面的的一一种种固态水体。固态水体。多分布于地表的多分布于地表的高山高山地区、河流的地区、河流的源头：源头：湿润年、冷季，固态降水，湿润年、冷季，固态降水，积存积存干旱年、暖季，消融相变，干旱年、暖季，消融相变，补给河流补给河流地表的天然地表的天然“固体水库固体水库”。地表冰川总地表冰川总面积面积为为1620万平方公里，占世界陆地面万平方公里，占世界陆地面积积11；总；总储水量储水量为为2406万立方公里，约占地表淡万立方公
2、里，约占地表淡水资源总量的水资源总量的68.7；假定冰川全部融化，将会使洋面上升假定冰川全部融化，将会使洋面上升60多米多米，全球，全球陆地则要被淹没陆地则要被淹没150万平方公里，约减少现有陆地万平方公里，约减少现有陆地面积的面积的1。因此，冰川的积累和消融，积极参与了水圈的因此，冰川的积累和消融，积极参与了水圈的水循环，强烈地影响着地表的演化过程。水循环，强烈地影响着地表的演化过程。我国我国的冰川：的冰川：西部高山西部高山地带；地带；43000多条，总面积约多条，总面积约58650平方公里，占亚洲冰川平方公里，占亚洲冰川总面积的一半还多；总面积的一半还多；各大山系中：各大山系中：昆仑山（昆
3、仑山（20.6）喜马拉雅山喜马拉雅山（19.6）天山天山（18.7）60主要内容一、冰川的形成及类型一、冰川的形成及类型二、冰川的物质平衡与运动二、冰川的物质平衡与运动三、冰川积雪融水对河流的补给作用三、冰川积雪融水对河流的补给作用四、冰川与大气、海洋的相变转换四、冰川与大气、海洋的相变转换一、冰川的形成及类型一、冰川的形成及类型（一）雪线：（一）雪线：年平均固态降水量等于融化和蒸发量（消融量），年平均固态降水量等于融化和蒸发量（消融量），即即雪量收支平衡雪量收支平衡的地带称为雪线。的地带称为雪线。雪线高度：雪线高度：温度温度降水降水地球上雪线高度的分布一般自低纬向高纬逐渐降低地球上雪线高度的
4、分布一般自低纬向高纬逐渐降低受降水量的影响，海洋性气候区雪线要低些。受降水量的影响，海洋性气候区雪线要低些。全球雪线位置全球雪线位置最高最高：南北半球的：南北半球的副热带高压带副热带高压带赤道地区降水量大赤道地区降水量大温度差别不大温度差别不大消融量也不多消融量也不多（二）冰川的形成（二）冰川的形成冰川冰：浅蓝而透明、具有塑性的多晶冰体；冰川冰：浅蓝而透明、具有塑性的多晶冰体；积累在雪线以上的雪，逐渐演变成冰川冰之后，积累在雪线以上的雪，逐渐演变成冰川冰之后，沿斜坡沿斜坡流动流动，形成冰川。，形成冰川。成冰过程：成冰过程：雪的沉积雪的沉积粒雪化粒雪化成冰作用成冰作用1、雪的沉积：、雪的沉积：新
5、雪落地十分松软，孔隙大，其密度小；新雪落地十分松软，孔隙大，其密度小；新雪堆积具有新雪堆积具有成层性成层性等特性。等特性。2、粒雪化、粒雪化：多角的雪花晶体要达到最稳定状态，就必须多角的雪花晶体要达到最稳定状态，就必须圆化圆化。雪粒枝角的升华，和凹窝处的凝华；雪粒枝角的升华，和凹窝处的凝华；小的雪粒相变过程转移到大冰晶上；小的雪粒相变过程转移到大冰晶上；大晶体合并小晶体，形成圆球状的雪粒。大晶体合并小晶体，形成圆球状的雪粒。新雪新雪粒雪粒雪更致密的粒雪更致密的粒雪冰川冰冰川冰气温较高气温较高，雪层中发生融水活动，粒雪化，雪层中发生融水活动，粒雪化进行得十分进行得十分迅速迅速；粒雪化的结果：粒雪
6、化的结果：增大积雪的增大积雪的单位体积容量单位体积容量，积雪厚度变薄；，积雪厚度变薄；松散的雪粒变成比较坚实的固结雪粒和聚合雪粒。松散的雪粒变成比较坚实的固结雪粒和聚合雪粒。3、成冰作用：冷型和暖型、成冰作用：冷型和暖型（1）冷型变质成冰作用：）冷型变质成冰作用：低温干燥，冰层温度梯度小，巨厚的粒雪层对低温干燥，冰层温度梯度小，巨厚的粒雪层对下部雪层施加巨大压力，晶粒间的接触面积增下部雪层施加巨大压力，晶粒间的接触面积增大，排出空气，孔隙率趋向封闭，促使粒雪进大，排出空气，孔隙率趋向封闭，促使粒雪进行行重结晶；重结晶；特点：特点：没有融水渗浸；没有融水渗浸；晶粒很小；晶粒很小；成冰时间长。成冰
7、时间长。（2）暖型变质成冰作用）暖型变质成冰作用：气温接近气温接近0时，冰雪消融活跃，时，冰雪消融活跃，融水融水沿孔隙沿孔隙渗浸，所携带的热量又部分地融化粒雪，出现渗浸，所携带的热量又部分地融化粒雪，出现融水放出热量时，部分融水冻结，这个过程反融水放出热量时，部分融水冻结，这个过程反复进行，下渗的融水就逐渐以雪粒为核心，复进行，下渗的融水就逐渐以雪粒为核心，冻冻结或再结晶结或再结晶成冰。成冰。特点：特点：渗浸成冰；渗浸成冰；成冰时间短。成冰时间短。冰川冰的结构是成层的，每年冰川冰的结构是成层的，每年积累的冰层称积累的冰层称年层年层；层理结构清晰的冰川冰，具有层理结构清晰的冰川冰，具有塑性塑性，
8、因此受力后内部常产生，因此受力后内部常产生褶皱、断裂和逆掩构造。褶皱、断裂和逆掩构造。冰川冰在积累区形成之后，在冰川冰在积累区形成之后，在定向应力作用下沿坡向下移动，定向应力作用下沿坡向下移动，越过雪线，蜿蜒而下形成越过雪线，蜿蜒而下形成冰舌冰舌，于是就形成了于是就形成了冰川冰川。p山谷冰川：山谷冰川：积累区积累区：雪线以上的：雪线以上的粒雪盆粒雪盆消融区消融区：雪线以下的长条形：雪线以下的长条形冰舌冰舌（三）冰川的类型（三）冰川的类型1 1、按冰川形态和运动特性划分、按冰川形态和运动特性划分：大陆冰盖大陆冰盖 山岳冰川山岳冰川大陆冰盖大陆冰盖：面积大，冰层厚，分布不受地形限制，冰川呈盾形，面
9、积大，冰层厚，分布不受地形限制，冰川呈盾形，中部最高，冰体向四周辐射状中部最高，冰体向四周辐射状挤压挤压流动，至冰盖边缘流动，至冰盖边缘往往伸出巨大的冰舌，断裂后入海，成为巨大的海洋往往伸出巨大的冰舌，断裂后入海，成为巨大的海洋漂浮冰。主要分布：南极和格陵兰。漂浮冰。主要分布：南极和格陵兰。山岳冰川：山岳冰川：也称也称山地冰川山地冰川，运动占优势、积累与消，运动占优势、积累与消融大致平衡，基本上受下伏地形控制，以融大致平衡，基本上受下伏地形控制，以重力流重力流方方式向下滑动，一般散布于高山地区，其规模与厚度式向下滑动，一般散布于高山地区，其规模与厚度远不及大陆冰盖。远不及大陆冰盖。主要分布：主
10、要分布：欧亚大陆和南、北美大陆的高山区欧亚大陆和南、北美大陆的高山区。2 2、按冰川发育的水热条件和物理性质：、按冰川发育的水热条件和物理性质：大陆型大陆型海洋型海洋型大陆型（冷）冰川大陆型（冷）冰川海洋型（暖）冰川海洋型（暖）冰川补补给给少，少，P1000mm（500800mm）充分，充分，P1000mm（雪雪线附近：线附近：20003000mm）温温度度低，恒为负温（雪线附低，恒为负温（雪线附近年平均气温近年平均气温-8）较高，较高，10m深处接近深处接近0雪雪线线高，冰舌在森林带以上，高，冰舌在森林带以上，+1000m低，冰舌尾端可达森林低，冰舌尾端可达森林带中带中运动速度运动速度缓慢，
11、缓慢，3050m/a快，快，100m/a消融强度消融强度弱弱大大进退幅度进退幅度小小大大侵蚀作用侵蚀作用弱弱明显明显我国分布我国分布西、北西、北东东二、冰川的物质平衡与运动二、冰川的物质平衡与运动（一）冰川的物质平衡：（一）冰川的物质平衡：冰川上各种相态水的收入和支出之间的关系，称为冰川上各种相态水的收入和支出之间的关系，称为冰川的物质平衡；冰川的物质平衡；冰川水体的冰川水体的收入收入：积累积累；冰川水体的冰川水体的支出支出：消融，脱离消融，脱离。1 1、冰川的积累与消融、冰川的积累与消融积累积累：主要来自粒雪盆降雪；其次为周围山坡峰主要来自粒雪盆降雪；其次为周围山坡峰岭上的风吹雪和雪崩；少量
12、来自表面水汽的凝结岭上的风吹雪和雪崩；少量来自表面水汽的凝结和冻结在雪内的雨水。和冻结在雪内的雨水。消融：消融：主要是指在太阳辐射、暖湿气流及其它有主要是指在太阳辐射、暖湿气流及其它有关热源的作用下，冰川发生融化或蒸发。关热源的作用下，冰川发生融化或蒸发。积累积累：降水量降水量消融消融：温度温度消融量消融量：冰川径流冰川径流冰川积累的年内变化可分两类：冰川积累的年内变化可分两类：冷季补给型冷季补给型暖季补给型暖季补给型我国冰川多属我国冰川多属暖季补给型：暖季补给型：冬季冬季降水量少，冷季积累微弱，降水量少，冷季积累微弱，夏季夏季降水量大；降水量大；夏季既是主要的积累期，又是主要的消融期。夏季既
13、是主要的积累期，又是主要的消融期。冰川区内积累和消融的冰川区内积累和消融的空间分布：空间分布：海拔高度、冰川朝向、坡度等海拔高度、冰川朝向、坡度等年最大累积区：年最大累积区：粒雪盆后壁的中下部，海拔较高的背阳缓坡处也粒雪盆后壁的中下部，海拔较高的背阳缓坡处也较多，陡峭的山顶则很少积累；较多，陡峭的山顶则很少积累；消融强度最大区：消融强度最大区：冰舌末端。冰舌末端。朝阳南坡的冰川消融强烈，北坡消融最弱。朝阳南坡的冰川消融强烈，北坡消融最弱。2、冰川物质平衡、冰川物质平衡冰川物质平衡的差额：冰川物质平衡的差额：冰川年总积累与总消融的差额。冰川年总积累与总消融的差额。负值负值：则冰川退缩和减薄；：则
14、冰川退缩和减薄；正值：正值：则冰川前进和增厚。则冰川前进和增厚。物质平衡水平：物质平衡水平：冰川上平均总积累和平均总消融之差的一半（绝对值）。由于降水和气温的年际变化，常导致冰川由于降水和气温的年际变化，常导致冰川物质平衡的物质平衡的多年变化多年变化：乌鲁木齐河源乌鲁木齐河源1号冰川号冰川：19591986年的年的28年中，多数年份出现年中，多数年份出现负负平衡状平衡状态，导致该冰川态，导致该冰川面积减少面积减少0.11平方公里。平方公里。气温上升气温上升及及降水减少降水减少所致。所致。我国我国海洋型海洋型冰川，年降水量冰川，年降水量大大，积累和消融量也，积累和消融量也大大，物质平衡水平物质平
15、衡水平高高，冰川活动的能力也，冰川活动的能力也大大；大陆型大陆型冰川降水量冰川降水量少少，物质平衡水平较，物质平衡水平较低低，则冰川，则冰川活动能力也较活动能力也较差差。（二）冰川的运动（二）冰川的运动冰川是一种冰川是一种运动着运动着的冰体的冰体;冰川冰不断地从冰川上、中部向冰川尾端运动，冰川冰不断地从冰川上、中部向冰川尾端运动，把大量的冰体从积累区运送到消融区把大量的冰体从积累区运送到消融区;冰川运动是塑造地表的重要动力。冰川运动是塑造地表的重要动力。冰川运动的主要方式：冰川运动的主要方式：1、重力流重力流：因冰川自重而产生的沿坡向的分力大于冰川槽的阻因冰川自重而产生的沿坡向的分力大于冰川槽
16、的阻力时而引起的运动；力时而引起的运动；2、挤压流：挤压流：由于冰川堆积的由于冰川堆积的厚薄不同厚薄不同使内部所受的压力分布不使内部所受的压力分布不均而引起的运动均而引起的运动。大陆冰盖大陆冰盖的运动以挤压流为主；的运动以挤压流为主；山岳冰川山岳冰川中两种运动方式均有，以重力流为主。中两种运动方式均有，以重力流为主。冰川运动与河流运动的异同点：冰川运动与河流运动的异同点：相似点相似点：1、主要影响因素相似、主要影响因素相似：冰（水）量、坡降、冰（河）冰（水）量、坡降、冰（河）槽断面面积等；槽断面面积等；2、垂线和断面流速分布相似、垂线和断面流速分布相似：自中央向两侧、自表面向底自中央向两侧、自表面向底部逐渐减小；部逐渐减小；不同点：1、冰川是冰川是固体固体流，河流是流，河流是水体水体流；流；2、冰川运动速度只有河水冰川运动速度只有河水流速流速的的几万分之一几万分之一，平，平均流速的单位只能以厘米计算；均流速的单位只能以厘米计算；3、冰川运动速度与冰川运动速度与温度温度有关，河流运动速度与温有关，河流运动速度与温度无直接关系；度无直接关系；4、冰川运动速度冰川运动速度沿程变化沿程变化：自
