地球上空破了个“洞”,极地冰川在融化,温度上升海冰融化,北极熊被淹死,海象搬家,还有植物大迁徙。在全球变化的背景下,极地扮演着怎样的角色呢 ?南北极以它极为特殊的条件,成为了全球气候变化的窗口,昔日美丽的极地或许只能在照片上欣赏到了。
§§§第一节 你了解冰川吗
冰川亦称冰河,年平均气温在 向坡下运动。
0℃以下的地区,降雪量大于融雪量, 冰川存在于极寒之地。地球上南不断积累的积雪经一系列物理变化转 极和北极是终年严寒的,在其他地区化为冰川冰,并在自身的压力作用下 只有高海拔的山上才能形成冰川。我们知道越往高处温度越低,当海拔超过一定高度,温度就会降到0℃以下,降落的固态降水才能常年存在。这一海拔高度冰川学家称之为雪线。
在南极和北极圈内的格陵兰岛上,冰川是发育在一片大陆上的,所以称之为大陆冰川。而在其他地区冰川只能发育在高山上,所以称这种冰川为山岳冰川。在高山上,冰川能够发育,除了要求有一定的海拔外,还要求高山不要过于陡峭。如果山峰过于陡峭,降落的雪就会顺坡而下,无法形成积雪。
雪花一落到地上就会发生变化,随着外界条件和时间的变化,经过一个消融季节未融化的雪会变成完全丧失晶体特征的圆球状雪,称之为粒雪,新雪的水分子从雪片的尖端和边缘向凹处迁移,使晶体变圆的过程叫粒雪化。在这个过程中,雪逐步密实,经融化、再冻结、碰撞、压实,使晶体合并,数量减少而体积增大,冰晶间的孔隙减少,发展呈颈状连接,称为密实化。积雪变成粒雪后,随着时间的推移,粒雪的硬度和它们之间的紧密度不断增加,大大小小的粒雪相互挤压,紧密地镶嵌在一起,其间的孔隙不断缩小,以致消失,雪层的亮度和透明度逐渐减弱,一些空气也被封闭在里面,这样就形成了冰川冰。粒雪化和密实化过程在接近熔点的温度下,进行得很快;在负低温下,进行得缓慢。冰川冰最初形成时是乳白色的,经过漫长的岁月,冰川冰变得更加致密坚硬,里面的气泡也逐渐减少,慢慢地变成晶莹透彻、带有蓝色冰川美景的水晶一样的老冰川冰。
冰川冰在重力作用下,沿着山坡慢慢流下,在流动的过程中,逐渐凝固,最后就形成了冰川。当粒雪密度达到 0.5~ 0.6克 /立方厘米时,粒雪化过程变得缓慢。在自重的作用下,粒雪进一步密实或由融水渗浸再冻结,晶粒改变其大小和形态,出现定向增长。当其密度达到 0.84克 /立方厘米时,晶粒间失去透气性和透水性,便成为冰川冰。粒雪转化成冰川冰的时间从数年至数千年。
冰川在世界两极和两极至赤道带的高山均有分布,地球上陆地面积的1/10为冰川所覆盖,而 4/5的淡水资源就储存于冰川之中。
现代冰川在世界各地几乎所有纬度上都有分布。地球上的冰川,大约有 2900万平方千米,覆盖着大陆11%的面积。冰川冰储水量虽然占地球总水量的2%,储藏着全球淡水量的 3/4左右,但可以直接利用的却很少。现代冰川面积的 97%、冰量的99%为南极大陆和格陵兰岛两大冰盖所占有,特别是南极大陆冰盖面积达到 1398万平方千米,最大冰厚度超过 4000米,冰从冰盖中央向四周流 冰川达 33条,其中完全在中国境内 动,最后流到海洋中崩解。 最大的山谷冰川是音苏盖提冰川,面 中国冰川面积分别占世界和亚洲 山地冰川总面积的 14.5%和47.6%, 是中低纬度冰川发育最多的国家。中 国冰川分布在新疆、青海、甘肃、四 川、云南和西藏 6省区。其中西藏的 冰川数量多达 2.2468万条,面积达 2.8645平方千米。中国冰川自北向南 依次分布在阿尔泰山、天山、帕米尔 高原、昆仑山和喜马拉雅山等 14条 山脉。这些山脉山体巨大,为冰川发 育提供了广阔的积累空间和有利于冰 川发育的水热条件。中国山岳冰川按成因分为大陆性冰川和海洋性冰川两大类。总储量约5.13万亿立方米。前者占冰川总面积的 80%,后者主要分布在念青唐古拉山东段。按山脉统计,昆仑山、喜马拉雅山、天山和念青唐古拉山的冰川面积都超过 7000平方千米,四条山脉的冰川面积共计 4.03万平方千米,约占全国冰川总面积的 70%,其余30%的冰川面积分布于喀喇昆仑山、羌塘高原、帕米尔、唐古拉山、祁连山、冈底斯山、横段山及阿尔泰山。
按照冰川的规模和形态,冰川分为大陆冰盖和山岳冰川。山岳冰川类型多样,主要有悬冰川、冰斗冰川、山谷冰川、平顶冰川。
大陆冰盖主要分布在南极和格陵兰岛。山岳冰川则分布在中纬、低纬的一些高山上。全世界冰川面积共有l500多万平方千米,其中南极和格陵兰岛的大陆冰盖就占去 1465万平方千米。面积超过 1400万平方千米的南极洲,差不多全部都被一个平均接近 1980米厚的冰川覆盖着,其东部冰层厚度可达 4267米。格陵兰岛冰盖覆盖的面积超过 1800万平方千米,实测最大厚度约 3350米。较小的大陆冰盖常被称做冰帽或冰原。地球上有两大冰盖,即南极冰盖和格陵兰岛冰盖,它们占世界冰川总体积的99%,其中南极冰盖占90%。格陵兰岛约有83%的面积为冰川覆盖。因此,山岳冰川与大陆冰盖相比,规模极为悬殊。
巨大的大陆冰盖上,漫无边际的冰流把高山、深谷都掩盖起来,只有极少数高峰在冰面上冒了一个尖,辽阔的南极冰盖,过去一直是个谜,深厚的冰层掩盖了南极大陆的真面目。科学家们用地球物理勘探的方法发现,茫茫南极冰盖下面有许多小湖泊,而且这些湖泊里还有生命存在。
我国的冰川都属于山岳冰川。就是在第四纪冰川最盛的冰河时代,冰川规模逐渐扩大,但也没有发育为大陆冰盖。以前有很多专家认为,阿尔卑斯山青藏高原在第四纪的时候曾经被一个大的冰盖所覆盖,即使现在国外有些专家仍持这种观点。但是经过考察和论证,我国的冰川学者基本上否定了这种观点。
按照冰川的物理性质分为:①极地冰川,整个冰层全年温度均低于熔点;②亚极地冰川,表面可以在夏季融化外,冰层大部分低于熔点;③温冰川,除表层冬季冰结外,整个冰层处于压力熔点。极地冰川和亚极地冰川又合称为冷冰川,多分布于南极和格陵兰岛。温冰川主要发育在欧洲的阿尔卑斯山、斯堪的纳维亚半岛、冰岛,阿拉斯加和新西兰等降水丰沛的海洋性气候地区。
§§§第二节 冰川将消失殆尽吗
由于全球气候逐渐变暖,世界各地冰川的面积和体积都有明显地减少,有些甚至消失。这种现象在低、中纬度的地方尤其显著。
1980年以来,世界冰川的平均厚度减少了约 11.5米,这主要归咎于人类滥用煤炭、石油等燃料引起的气候变暖。
联合国环境规划署发表声明说,全世界冰川融化速度创下历史最快的纪录,其中欧洲冰川损失最为严重,导致这一结果的主要原因是全球气候变暖。研究人员指出,由于冰川是重要的淡水资源之一,因此冰川融化速度过快会给一些地区带来淡水危机,甚至在水源稀缺的地区酝酿争水冲突。
联合国环境规划署在声明中说,从安第斯山脉到北极,冰川消融速度加快。
数据显示,2006年,世界冰川的平均厚度减少了 1.5米,而 2005年该数字仅为 0.5米。联合国环境规划署说,这是有研究人员监测以来冰川消融速度最快的时期。
世界冰川监测中心工作人员说,与其他地区相比,欧洲山区冰川损失最为严重,其中包括阿尔卑斯山脉、比利牛斯山脉和北欧山区。非洲肯尼亚山冰川失去了 92%,而西班牙在1980年时有 27条冰川,现在减少至13条。欧洲的阿尔卑斯山脉在过去100年已失去了一半的冰川。2003年入夏以来,席卷欧洲各国的热浪使当地的气温接近或超过了历史最高纪录。在瑞士,3900米高的费尔佩克斯雪山山顶的气温达到了 5℃,那里冰川的厚度下降到近 150年来的最低点。
在天山,约有 22%的冰川体积在过去 40年渐渐失去。天山是中国最大的冰川区,共有冰川 6890多条,总面积约 9500平方千米。新疆北部和南部的冰川目前都发现萎缩现象,冰川出现不同程度的后退。乌鲁木齐河发源于天山的天格尔峰1号冰川,河水年径流量为 2.35亿立方米,是乌鲁木齐市的主要水源,1号冰川一直处于后退状态,从 1962年开始的 30年内,冰川退缩了 140米。近年来,祁连山冰川缩减,融水比 20世纪的70年代减少了大约 10亿立方米。冰川局部地区的雪线正以年均 2~ 6.5米的速度上升,有些地区的雪线年均上升竟达 12.5~ 22.5米。
在喜马拉雅山,一条最大的冰川从 1935年以来已缩短了 300多米。近年来,珠峰地区的东绒布冰川和中绒布冰川消融加剧,使冰川明显退缩,20世纪 60年代初,珠峰地区冰川尾部在海拔 5400多米处。到 20世纪 80年代,由于珠峰地区对外开放,在该地区登山、探险、旅游的人数迅速增加,当地群众已把牦牛通道修到海拔 6500米处。国际冰雪委员会最近一项研究表明,喜马拉雅山的冰川正在加速消融着,喜马拉雅山区有近 50条冰川湖水位迅速上升就是明证。科学家们预计,在未来 35年间,喜马拉雅山冰川面积将缩小1/5。
冰川萎缩的速度确实是相当惊人的。在秘鲁利马地区,近年来冰川正以每年 30米的速度消融,而在 1990年以前,消融速度每年只有 3米。科学家们预计,到 2050年全球大约 1/4以上冰川将消失,到 2100年可能达到50%。那时,可能只有在阿拉斯加、巴塔哥尼亚高原、喜马拉雅山和中亚山地还会有一些较大的冰川分布区。
2009年 9月,英国一媒体公布片中的图像酷似一张流泪痛苦的人了一张北极地区冰川融化的照片。照脸。它明白地告诉人类,北极冰川在冰川面积不断缩小“伤心流泪”。
据称,这张照片不是人工合成的,而是实景实拍!因此,这张照片被选入 2009年度世界令人难以解释的怪异现象,从而名声大噪。
其实,这张照片中的图像并不难解释,“伤心流泪”的图像是北极冰川快速融化的现象。
全球气候变暖,地球上的冰川在快速融化。
权威机构称,南极和格陵兰岛上的冰川,正在加速融化。号称世界屋脊的喜马拉雅山脉的冰川,也在不断缩小。
青藏高原是除南极以外,地球上最大的冰川聚集区,是亚洲的“水塔”。它是恒河、印度河、雅鲁藏布江、怒江、澜沧江、长江和黄河的源头,为印度次大陆和中国等地球上 40%的人口提供水源。
其中,长江总水量的 25%、黄河总水量的 49%、澜沧江总水量的15%,都来自于此。三江源地区冰川的储水量,相当于三个三峡水库的库容,它是中国的“大水缸”。
在以前的中国社会,水缸是家庭的重要财产。司马光砸缸是妇孺皆知的历史故事。孩童时的司马光见人掉进水缸,急中生智,用石头砸破水缸,排水救人。砸缸救人是正确的,但接下去必须马上补缸,否则家庭吃水就有困难了。
中华民族的“大水缸”——青藏高原冰川近年来加速融化。中国的“大水缸”已经被人类有意无意地打破,如不及时补救,中华民族大家庭的生活用水就可能发生困难。
青藏高原冰川快速融化,对长江的影响很大。如今,长江源发源地地区冰川面积大幅减少。如果继续下去,对长江中下游民众的生活和生产,将造成严重危害。
青藏高原冰川快速融化,对黄河的影响也很大。如果黄河源地区冰川面积大幅减少,将导致黄河中下游出现常年断流现象。黄河,中华民族的母亲河,担负着中国人口的 12%、耕地的 15%及 50多座大中城市的生活、生产用水的供应重任。
青藏高原冰川快速融化,对中国西北内陆地区的影响更大。对这些干旱区来讲,冰川融水是保护生态、保证生活生产、促进社会进步的命脉。一旦青藏高原冰川急剧减少,后果将不堪设想。
全球气候变暖不仅导致冰川融化,还会引发地质灾害。地质学家们担心,这可能会导致地震、海啸和火山爆发等灾难发生。