冰川水文
冰雪融化成的水是一个重要的组成部分冰川系统,冰川融水施加巨大影响的水文上冰前的区域。在冰川和冰盖下面,水影响冰川行为,控制利率冰川流和影响的过程和利率侵蚀和沉积。表面和基底融化冰川冰可以产生大量的融化。地区夏季降水较低,但在流域冰川,冰川融水是一个重要的源水的植物生长季节,否则太干旱对农业种植领域。灾难性的洪水从冰川,然而,复发威胁在喜马拉雅山和冰岛。在斯堪的纳维亚半岛和欧洲阿尔卑斯山冰川融水也被用于水力发电生产。的冰川的运动冰原也强烈影响压力和融水的分布。
水排水系统可能源自冰川融化的冰雪,降水量、径流或存储水的突然释放
(图4.47)。冰川径流的集雨每年和季节性的差异很大。表面的融化随空气温度上升,太阳辐射,降雨时空气温度相对较高。冰川内部的和冰川下的融化也可以发生由于摩擦热引起的变形和/或滑动冰,地热,压力融化当冰川地形不规则。
排水通过冰川冰的渗透性的影响。在冰川水文的感觉,我们谈论主渗透率(完整的冰雪的渗透率)和中等渗透率(有关隧道和裂隙)的大小和分布。主要渗透率通常高雪,积雪之间的空气空间雪晶是有联系的。固体冰,另一方面,主渗透率很低,因为气泡或多或少是相互孤立的。然而,在冰的熔点的压力,水可以穿透系统之间的相互联系的镜头和静脉冰晶(Benn和埃文斯,1998年,引用其中)。低于熔点的压力,完整的冰是不透水。大部分的水排水通过冰川中等渗透率有关,水流通过不同长度和直径的管道系统。冰川内部的管道中温带冰川形成和维护由循环空气融化和流动/静水。极地冰川通常不会有冰川内部的管道系统,所以大部分的表面水supraglacially。裂缝可能,然而,融水的基底冰层可以在熔点的压力。
水流是由液压变化的潜力,这是一个测量可用的能量在一个特定的时间和地点。水流动的表面上,液压潜力取决于海拔,水流下坡的。冰川内部的流动和冰融水,然而,更复杂的因为液压潜力取决于高度的差异和水的压力。液压
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液体地下水、湖泊和蛀牙
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冰川排水
Superglacial
Engiacial
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图4.47水冻结成冰的集雨的来源和途径。(改编自Benn和埃文斯,1998)
潜在的冰川内部的或冰川下的管道是依赖于管道的形状和大小,高度和水的压力。大气压力之间的水压力可能不同(露天)的压力和cryostatic压力(上覆冰的重量的压力)。水压力和冰压力之间的差异称为有效压力,为子任务和冰川内部的排水系统的一个重要属性。
冰川内的流向和冰川下的排水网络主要是由液压潜在的变化;水的水力梯度,从地区的高潜力地区的低潜力。梯度取决于地面坡度,一个较小的程度上,水管道的斜率。的等势面(飞机相同的连结点潜力)因此上升downglacier梯度约10倍的冰面。自由水排水通过冰川会流成直角的等势面。
Hodson et al。(1997)估计悬沙相比产量和出院两个冰川流域在斯瓦尔巴特群岛。Austre Brogger-breen(12平方公里)几乎完全cold-based,而Finsterwalderbreen(44平方公里)是由基底冰压力的熔点。特定的悬沙收益率从710 - 29001年Finsterwalderbreen km-2 1
^等位线流线
图4.48冰川下的水体的形成,(a)深度萧条下冰丘;(b)浅萧条下冰丘;(c)一个冰下形成圆顶下抑郁在冰面上。(改编自奈,1976)
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图4.48冰川下的水体的形成,(a)深度萧条下冰丘;(b)浅萧条下冰丘;(c)一个冰下形成圆顶下抑郁在冰面上。(改编自奈,1976)
超过一个数量级大于Austre Broggerbreen (a - 1 81 - 1101公里)。不同之处在于用热状况的影响来解释融水的排水系统和悬浮沉积物的来源。
如果阻止了水流,水可能会存储在冰川下的,supraglacial,冰川内部的或冰使湖泊。这样的水体通常是临时的、扩张和收缩以应对冰川波动,冰川动力学或火山活动。冰川下的水体大小变化明显;最大的现代水库从无线电回声测深在南极冰盖面积高达8000平方公里。较低的地区水文潜在包围的地区水文潜力高,水可能会积聚在冰川下的池塘(雷德利et al ., 1993)。水文梯度在这种情况下会导致水排水向水库。图4.48显示了冰川下的积水的情况下可能发生的。(a),水池塘在床下抑郁冰传播中心。当基岩抑郁症是浅比等位轮廓的形状(b),水洼通常不会发生。在(c)的情况下,冰川床近水平和有一个中央冰萧条。 In this case, the hydrological potential beneath the depression is lower than the surrounding areas. Water will commonly flow towards the bed beneath the depression and form a dome-shaped upper surface along an equipotential surface.
一个有效的机制来生产的冰川下的湖泊融化的冰川下的火山活动造成的。上面的冰岛的瓦特纳冰川位于西部大西洋中部一个活跃的一部分扩张脊。冰川冰在格里姆火山火山口融化,形成supraglacial萧条。在格里姆火山湖系统清空大约每六年,在大多数情况下catastro-phically。此类事件通常涉及到版本4.5立方千米的水,最大放电的ca 50000立方米s - 1。一个大冰川下的喷发Grimsvdtn火山口1996年秋季的一个巨大的jokulhlaup引起的。冰岛jokulhlaup用于定期或偶尔释放大量的水储存在灾难性的洪水。Jokulhlaups可能是由于突然排水的冰川湖泊,湖水溢出或冰川下的水库的增长和崩溃。最有名的jokulhlaups报道来自冰岛。在这些洪水事件、大型桑杜尔Skeiderarsandur平原和米完全淹没。
在冰川或冰盖融水形成障碍排水,水将存储一个冰川湖。在山谷冰川,冰川湖泊可能在无冰支流峡谷被冰川形成的主要的山谷。在其他情况下,支流河谷冰川可能会阻止排水。第三个案例可能是冰川湖泊在两个山谷冰川之间的连接形式。最大的冰川湖泊之一湖阿加西(200万平方公里),它形成在威斯康辛州的冰川的消失事件(例如出纳,1995)。在西伯利亚,向北排水河流堵塞了欧亚大陆冰盖(s),形成巨大的冰川湖泊。
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