冰川是一動不動的嗎？

巍峨雄偉的冰川，仿佛在天際站成了永恒。

可是，我們看到的冰川真的是“永恒”的嗎？這樣一個“龐然大物”，真的是一動不動的嗎？

今天，我們一起來認識冰川。

冰川是地球陸地上重要水體之一，作為地球上最大的淡水資源庫，其儲存的淡水資源量占到全球淡水總量近七成，對生態環境影響至關重要。

冰川是如何形成的？

構成冰川的冰不同于普通冰簡單由水凍結而來，而是需要特定的氣候條件，以及大量的雪不斷積累，經歷壓實、凍結、重結晶等一系列過程，逐漸演變成微藍色冰川冰。

崗加曲巴冰川

在高海拔或高緯度地區，由于常年氣候寒冷，降水通常以固態形式——雪落下。新雪落下后，受地面熱力條件及自壓等因素影響，不斷發生升華、凝華和再結晶過程，雪花棱角很快消失，逐漸圓化，形成球狀顆粒，稱之為粒雪。

（冰川冰行成示意圖）

隨著時間的推移，雪層不斷加厚，經長期壓實，粒雪層中的空氣被進一步排除，粒雪相互聯結合并，重新結晶形成冰川冰。冰層越厚，越容易發生冰層滑動和塑性蠕動，在壓力和重力作用下，結合地表或冰面適宜的坡度，冰層緩慢流動形成冰川。

看到冰川，第一感覺是冷。可是你知道嗎？冰川按性質可分為冷型冰川和暖型冰川。怎么樣，意外吧？

小tips：粒雪變成冰川冰稱為成冰作用，按性質可分為冷型和暖型兩類。

冷型成冰作用是在低溫干燥環境下，依靠上覆雪層重壓形成重結晶冰。

暖型成冰作用是有融水參與，融水滲入雪層空隙中，排擠空氣，引起局部融化和再凍結，輸入滲浸成冰過程，該方式成冰作用進行較快，冰密度大、氣泡少，且氣泡排列有一定規律。

我國多數冰川都是由暖型成冰作用形成的。

冰川會動嗎？

運動是冰川的天然屬性也是區別于其它自然冰體（如河冰、海冰）的主要特點。畫重點，意外嗎？

冰川的運動主要在自身重力作用下，通過內部應力變形或沿底部滑動等方式來實現的。

冰川在壓熔點下流變特性比較突出，能實現塑性形變，就像金屬加熱至熔點，能夠彎曲變形一樣。當冰川溫度接近熔點時，冰川冰呈現出不穩定狀態，冰、水、汽三相共存，其變得易于延展。由于壓力越大，熔點越低，冰川底部受上部冰層重壓，熔點低于上部冰層，更易于接近熔點，塑性變形更容易實現，形成塑性流動帶。塑性帶的存在是冰川流動的根本原因。在冰川底部冰處于熔點的情況下，冰川順冰床流動，遇基巖凸起，迎石面增高的壓力能讓冰川開始融化，如此繞過障礙，在另一側再次結冰，以此往復，冰川緩慢推進。


姜根迪如冰川（作者：徐平）

總的來說冰川運動速度是比較緩慢的，但有些冰川會在長期緩慢運動或退縮之后，突然爆發式地向前推進，且為周期性發生，該現象被稱為“躍動”，是冰川的另一種運動。

盡管冰川躍動機制目前尚無系統解釋，可能與冰川內部不穩定性、水的影響（如降水增加）等有關。冰川躍動時運動速度比正常時期要快幾十倍甚至數百倍，大量冰體被快速輸送到冰川末端數公里之外的地方，可能引起冰川災害。

科學家是如何觀測冰川變化？

隨時科技的發展，現在科學家多采用三維激光掃描、攝影測量等新興技術，創建數字高程模型（DEM）以獲得冰川高程數據，通過比較不同時期的DEM，科學家可以計算出區域內的冰量變化，從而開展冰川消融及其與氣候變化聯系的研究。

冬克瑪底冰川定點攝影觀測成果示例（2019.10~2020.10）

三維激光掃描儀觀測冰川表面地形

看到這里，你明白了嗎？

冰川，與普通冰的區別，體現在其“川流不息”的運動特點上。盡管聽起來有點違背固體不會流動的物理常識，但冰川確實是那個能像流體一樣流動的固體。

來源: 長江水利委員會長江科學院