“固体水库”

地球上的水,除气态和液态外,还有以固体的形式存在的冰。河里的水

在流动着,人们要想利用河里的水,常常可以在垂直于河水流向的河床上筑上一道堤坝,把水储存起来,形成水库。大面积冰雪覆盖的地区,冰也会流动,只是其流动速度很慢很慢,人们几乎察觉不到它在流动,冰的河流,人们称之为“冰川”,人们习惯将冰川称作“固体水库”。因为一条条冰川, 就是一座座水库,它不需要人们筑坝,就能使水乖乖地储存于固体水库之中。可见,冰川对人类的生产生活,也有着重要的意义。

地球上,不同的地方有不同的气温。热带气温高,一年到头赤日炎炎, 均是夏天;寒带气温低,长年累月冷气逼人,均是冬天。在温带或热带地区的高山上,由于纬度和海拔的影响,气温也较低,一句话,纬度越大,海拔越高,气温就越低。气温不同,降水情况也就不同,气温高(>0℃)处降的是雨,气温低(≤0℃)处降的是雪。地球上南北两极以及温带和热带的高山地区,凡是气温常年在 0℃以下的,降雪常常形成堆积,原始结晶形成的雪, 经过热力或动力作用,使积雪变质,形成粒雪;粒雪进一步变质,就逐渐形成了冰川冰,冰川冰有一定的可塑性,在压力和重力作用的影响下,沿着地面出现滑动,就成了人们所说的冰川。

冰川,即冰的河流。不过,冰川流动的速度,远远不能跟河流相比。科考工作者对珠穆朗玛峰地区个别大冰川观测的结果是最快的冰川每年流动60 多米,最慢的几乎不动。冰川流动的速度,取决于冰层的厚度和地表的坡度这两个因子。

冰川,根据形成区的特点和形态,可分为二类:大陆冰川和高山冰川。大陆冰川主要分布在气候寒冷,有一定降雪量的两极或高纬度地区。在

那里,地面常年积雪使高低起伏的地表被冰川所覆盖,形成自边缘向中心隆起的盾形冰盖,大陆冰川的中心是积聚区,边缘是消融区,冰流的运动不受下伏地形的约束而从中心向四周进行。在冰盖上常有石山突出冰面,在海岸一带往往伸出巨大的冰舌,断裂后形成漂浮的冰山。

大陆冰川在地球上所占的面积很广,其中以南极大陆冰川为最大。整个地球上有冰覆盖的面积约 1600 万 km2,南极洲 1400 万 km2 的面积上,几乎全被冰川覆盖。这里冰川的平均厚度为 1700m,最厚达 4200m,它集中了全球冰块的约 85%。如果南极的冰全部融化,那么世界的海面将上升约 70m。

在北极地区,冰川分布也很广。被人们誉为“雪的家乡”的格陵兰岛, 85%的地面被冰层覆盖。冰层平均厚度约 1500m,最厚达 3400m。这里的冰含有大量的气泡,放入冷饮杯中,会发出轻微的爆裂声,成为欧美人最喜欢的一种冷饮品。

南北两极均是冰雪的世界,那里海面上漂浮着大大小小的冰山。但两者相比,南极的冰却比北极多得多,约相当于北极的 10 倍。这是因为南极是陆地,热容量小,储热能力差,夏季获得的热量,很快就放射掉了;而北极地区北冰洋占去了很大的面积,水的热容量大,能够吸收较多的热量并逐渐地释放出来。正因为此,南极的气温也低于北极,南极大陆最热月(1 月)的平均气温均在 0℃以下,是地球上最冷的陆地;而北极地区最暖的 7~8 月份, 平均气温均在 0℃以上,有的年份可达 8℃以上。

高山冰川又叫山岳冰川,它们均出现于高山上,流动于山谷之间。我国西部的天山、祁连山、昆仑山及欧洲的阿尔卑斯山的一些山峰上,常年覆盖着冰雪,这就是高山冰川。

在中低纬度的高山上,之所以能够形成冰川,是因为那里海拔高,气温

低,天气冷的缘故。随着海拔高度的增加,气温会越来越低,到气温降至 0

℃以下时,那里的冰雪将终年不化,这个高度我们习惯称之为雪线。雪线的高度,各地不一。一般说,雪线的高度与气温呈正相关关系,即气温高,雪线也高,如赤道附近的雪线高度近 6000m;副热带地区的雪线高度多在 4000~ 5000m 之间;温带地区的雪线则高度多在 3000~4000m,副寒带地区的雪线在

3000m 以下。纬度越高,气温越低,雪线位置也越低。到了两极地区,雪线的高度就和海平面一致了。

跟大陆冰川相比,高山冰川由于其地形坡度大,移动速度也较快。因此, 它的侵蚀作用也就比较强烈。

由于山地地形复杂,从而使高山冰川的形状也变化多端。根据其形状特征,可归纳成悬冰川、冰斗冰川、山谷冰川、山麓冰川和平顶冰川等五种基本类型。

悬冰川,位于山坡地形相对低洼的地方,有很多像舌头一样,悬挂在陡坡上。这种冰川,个儿不大,一般面积均在 1km2 以内,是高山冰川中最常见的一种。

冰斗冰川,位于高山上接近山顶和分水岭的地方,三面为陡壁包围,另一面有缺口,这种冰川的个儿稍大于悬冰川,一般面积为几平方公里。

山谷冰川是从冰斗里流出的冰舌;它又长又壮,一直延伸到山谷底部。这类冰川的数量虽不像悬冰川、冰斗冰川那样多,但如果论它的面积,往往和悬冰川、冰斗冰川不相上下。在我国西部,几十公里长的山谷冰川是屡见不鲜的。

山麓冰川是山谷冰川的扩大。冰舌流出山口,许多冰舌在山前平原地带平铺展开,连成一片裙子状的冰体,就成了山麓冰川。

平顶冰川常出现在比较平坦的高山顶上。这种冰川数量很少,一般仅占冰川总数的 1%左右。

我国是一个多山的国家,特别是西部地区,具有雄伟的高山和高原,为冰川的发育提供了有利条件。我国现代冰川的分布,大部分都在海拔 3500m 以上的高山上,北起阿尔泰山的奎屯峰,南至云南的玉龙山,西自帕米尔地区,东到四川康定西南的贡嘎山,跨越新疆、西藏、甘肃、青海、四川和云南六省区,在纵横各达 2500km 的范围内,发育了成千上万条冰川。冰川的总面积近 6000km2,是世界上冰川最多的国家之一。其中,天山、祁连山、昆仑山、喀喇昆仑山、喜马拉雅山和横断山,是我国冰川集中分布的地方。

天山有冰川近 7000 条,面积近 1 万 km2。这些冰川,主要分布在天山西段的托木尔山和哈尔克他乌山,海拔 7453m 的托木尔峰,是天山最高峰。在它周围冰川,计有 421 条。面积近 3000km2,占天山冰川面积的约 30%,是我国最大的冰川区之一。在那里,长度为 730km2 的大冰川就有 4 条。条条冰川在山谷中如巨龙飞舞,甚是壮观。位于新疆温宿县和昭苏县之间的木札特冰川,在历史上曾有过多次记载。

祁连山的冰川,多是平顶冰川。因为老祁连山在中生代以前曾被夷平, 现在的祁连山,是在第三纪的喜马拉雅运动中重新抬升而成的,山顶比较平。这里约有冰川 3300 多条,面积 2063km2,雪线从东向西逐渐升高,变化在4400~5100m 之间。冰川主要集中在疏勒南山和土尔根达坂山。最大的山谷冰川为老虎沟 12 号冰川,长约 10km。

昆仑山的冰川,多分布在山的西段。远望昆仑,雪峰连绵,银光闪闪,

伏卧在山谷中的条条冰川,犹如玉龙飞舞,景象极为壮观。海拔 7555m 的慕士塔格峰(藏语即“冰山之父”之意),位于喀什西南,耸立在帕米尔高原的冰峰之中,瑰丽无比。

喀喇昆仑山上有很多闻名于世的大冰川。在海拔高度为 8611m 的世界第二高峰乔戈里峰北侧,有音苏盖堤冰川,长约 42km,是我国目前最大的冰川之一。

喜马拉雅山是世界上最大的山,那里群峰汇集,在 5000km2 的面积内, 高度超过 7000m 的山峰就有 38 座。皑皑白雪和条条冰川覆盖其上,使这里成了冰雪世界。在冰川的侵蚀下,山峰多成为巨大的金字塔型角峰。位于喜马拉雅山中段的世界第一高峰珠穆朗玛峰地区,现代冰川面积约有 1600km2 。其中我国境内的冰川有 217 条,面积 772km2,其中长度超过 20km 的有绒布冰川、加布拉冰川等。冰川上发育有千姿百态的冰塔林;其间还夹有光亮如镜的冰湖,深幽的冰洞,冰洞口垂下一条条冰钟乳如冰帘一般。此外还有冰柱、冰墙、冰蘑菇等,琳琅满目,美不胜收。另外,在希夏邦马峰地区、西段通溢拉峰地区及拉玛郎已峰地区,也有大量冰川存在。

横断山共有冰川 390 多条,面积 600km2 以上;雪线高度为 4700~5200m。冰川作用中心在贡嘎山;那里有冰川 110 条,面积 292km2,最长的冰川是海螺沟冰川,长 14km。其他如沙鲁里山、雀儿山、他念他翁山、雄鸡岭、玉龙山等地,也有少量冰川分布。

我国的西北地区,如天山南北、祁连山南麓,降水量非常稀少。据考证, 1000 多年来,那里人民生活和农田灌溉用水,在很大程度上都来自“固体水库”。我国冰川总蓄水量约 2.3×1012m3;长江、黄河、雅鲁藏布江等河流, 都发源于冰川地区。

冰川总是在冬春积聚冰雪,夏天雪水奔流。春天 4~5 月间,农业需要水, 但因为天气较冷,冰川融化不多;到了夏天,冰川大量融化,许多水都白白流走。我们的祖先根据深色物体容易吸热这个原理,常常在春耕前把牛马粪和草木灰洒在向阳坡的冰雪上,使冰雪吸收太阳的热,提前融化成水,用来灌溉田地。

到了现代,用人工方法促使冰川提前和加速融化的事例,就更多了,它的应用范围,已不仅仅限于农田灌溉了。如我国东北小丰满水电站有一年冬季和春季水库缺水,影响正常发电,人们就用飞机在周围山头撒煤粉,使积雪加速融化,从而扩大了水源,有效地解决了水库缺水的问题。

南极,是世界上储冰最多的地方,也是世界上储藏着最大量纯净淡水的场所。据估算,全球上冰的 90%、淡水的 70%,都集中在南极。在南极,每年滑入海洋的冰山就有 10000 座以上,冰山的形状,形态各异,有的上面小、下面大,像一座金字塔;有的上面和下面差不多大小,呈方块状等等。冰山的高度,可以达 1~2km,面积可以超过 10000km2。如此大的冰山,在海面上漂动,银光闪亮,无比壮观。

全球降水量的分布是很不均匀的。在阿拉伯半岛上,除阿曼外,沙特阿拉伯、科威特、卡塔尔、巴林、阿拉伯联合酋长国、也门等国,都没有河流, 只有在绿洲地带,才能得到大自然赐予的淡水。如科威特,年降水量仅100mm,水比油贵,在这里得到了真正的体现。如沙特阿拉伯,在 1977 年春

季淡水的价格是汽油的 20 倍。正因为如此,许多国家正热心地研究拖运南极的冰山,以解决当地缺水的问题。一般用拖轮把冰山从南极拖运到阿拉伯,

需要将近 1 年的时间,冰山受热融化,在南极附近,每天可融去约 0.1m;拖到温带海洋,每天约融去 1.2m;至热带海洋,则可每天融去 2.5m 左右。为了减少冰山在运输途中融化损失,人们常常给冰山套上一层塑料或其他薄膜的大外套。据阿拉伯国家的统汁,以拖运南极冰山的方法获得的淡水,每吨费用为 50~60 美分;而如果从海水里提取淡水,则每吨费用为 80 美分。两者相比,用拖运南极冰山的方法解决淡水问题,还是比较经济的,特别是大规模的拖运,其经济效益就更加可观。

去南极拖运冰山,除阿拉伯国家以外,还有不少的国家。如智利、秘鲁等国,早在本世纪初即有人去南极拖运小冰山;新西兰从南极拖运冰山解决本国水源缺乏问题,也已经有多年的历史。这些国家,位于南半球,拖运距离近,不需越过赤道,拖运过程中融化量少,故其费用就更加低廉了。

对于拖运冰山的方法,近年也有人提出了种种大胆的设想。如在海底铺设一种永久性的类似海底电缆那样的装置,用来拉动冰山,就是一种比较新颖的,且有可能实现的设想。