北极的冰川

净表面质量平衡的和冬天积累和夏天从冰川和冰盖质量损失。这是正的,冰川生长和消极的地方,他们退去。净表面质量平衡是主要由气候变化决定的。raybet雷竞技最新Dowdeswell et al。(1997)研究了表面质量平衡的记录了超过40北极冰盖和冰川会在某些情况下,到1940年代。他们故意排除大格陵兰冰盖因为其表面质量平衡约束。剩下的北极的冰川和冰盖覆盖约275 000平方公里的群岛,加拿大,挪威,和俄罗斯高北极地区和北部地区约60°N在阿拉斯加,冰岛和斯堪的纳维亚。记录显示,大多数北极冰川经历主要负净表面质量平衡在过去的几十年里。Dowdeswell et al。(1997)没有发现整个北极统一质量平衡的趋势,尽管一些地区发生趋势。的例子是越来越消极质量平衡阿拉斯加北部,由于夏季气温高,和越来越积极的质量平衡海上斯堪的纳维亚和冰岛的部分地区,由于冬季降水增加。负大部分北极冰川质量平衡可能是应对梯状变暖在20世纪早期终止寒冷的“小冰河期”。Dowdeswell et al。(1997)计算,目前外部格陵兰北极冰块的贡献对全球海平面上升约0.13毫米一年级。

来源:Dowdeswell, j哈根,J.O.Bjornsson, H。et al。(1997)的质量平衡circum-Arctic最近的冰川和气候变化。raybet雷竞技最新现年48岁的第四纪研究1 - 14。

了解如何冰川系统应对气候变化,我们需要考raybet雷竞技最新虑当冰川稀释或变稠由于其质量平衡的变化。如果气raybet雷竞技最新候恶化,气温下降和/或降雪增加每一部分的冰川可能会变厚。这个增厚会导致积累的增加或减少烧蚀和可能导致冰缘

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质量平衡

-质量平衡y

10 20 30时间(年)

图3.18质量平衡短期和长期的趋势发展。相反,气候变暖会导致冰川和撤退的整体变薄的利润。冰川质量平衡响应这些变化可能稳定或不稳定。稳定的响应中,冰川变稠或稀释的比例大小的质量平衡的变化。一个不稳定的反应是一个冰川变稠或稀释的比例大小的质量平衡的变化触发。反应的类型取决于流扩展或压缩(图3.8)。与压缩流不稳定行为经常发生。这可以与图3.19所示,一和b是两个截面冰川受压缩流。放电(问体积单位时间)的冰通过横截面B小于截面很的消融(ab),点A和B之间发生在冰川表面(QAA = QBB + ab)。如果我们现在统一层积雪冰川表面可以显示数学,增加放电引起的层雪正比于原始流的部分。 Consequently, because the flow through cross-section A-A is larger than that through B-B, the increase in discharge due to the new layer of snow will be greater at A-A than at B-B (QAA > QBB + ab). Therefore the ice must thicken between point A and B in order to accommodate this increased volume. With continued flow this effect will be accentuated down-ice and the glacier will progressively thicken towards its snout, eventually causing it to advance.

质量平衡的变化传播down-glacier通过运动学波。运动学波可以看作是冰川表面凸起。大冰的厚度膨胀将本地增加基底剪切应力因此冰变形的速率,因此冰川速度。膨胀将因此向下移动冰速度比薄冰放冰块和down-ice一边

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质量平衡

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损失的消融

冰的表面

图3.19响应的冰川积累的增加压缩流的一个领域。有关详细信息,请参阅文本。(修改:瑟顿和约翰(1976)冰川和风景,

爱德华·阿诺德,图3.12,p . 48]

基石

图3.19响应的冰川积累的增加压缩流的一个领域。有关详细信息,请参阅文本。(修改:瑟顿和约翰(1976)冰川和风景,

爱德华·阿诺德,图3.12,p . 48]

的膨胀。压力是很重要的,它是行动而不是冰的膨胀:表面上的巨石将暂时以更高的速度移动时的膨胀,然后返回到正常速度通过膨胀。运动学波来自附近的平衡线。在一般均衡线代表之间的连接主要扩展流堆积区和压缩流的典型消融区。冰层厚度的增加,恶化引起的气候,因此会导致一个稳定的增厚的冰川平衡线之上,它下面一个不稳定的反应。raybet雷竞技最新这种差异在增稠反应发起一个运动波。波,一旦形成,沿着冰川速度比冰速度快。当波到达鼻子,经常年后,它可能发起的冰缘。通过运动学波类似于通过洪水波在一条河。重要的是要强调,在冰川表面运动波很少可见。他们只是质量平衡变化的机制传播整个冰川系统:即它适应气候变化的扩展或收缩的冰。raybet雷竞技最新

运动学波的速度穿过冰川是高度可变的。一些冰川质量平衡快速响应变化而另一些没有。时间的长度调整冰川质量平衡的变化,响应时间,取决于特定的冰川变化的敏感性和性质的变化。例如,过量冰川消融的鼻子一年可能会导致冰川鼻子几乎立即撤退,相比之下的预付款鼻子由于过多的积累必须先养活整个冰川才有影响。响应时间也由的敏感性冰川系统,这取决于各种参数,包括冰川形态和活动

(即质量平衡梯度)。在一个简单的水平更大的冰体的响应时间越慢。大冰盖将只响应大质量平衡和持续变化,而小圆环或山谷冰川通常会快速响应小波动。这些小冰的身体反应的速率受到他们的形态的影响,如图3.20所示。这里两个山谷冰川不同斜坡的影响不同的均衡线时提出的一个相同的金额。积累比山谷冰川的消融区B更敏感比山谷冰川,因此将更适应气候变化。以类似方式非常活跃的冰川,也就是说,他们有大的质量平衡梯度,将更快地应对质量平衡的变化比那些不太活跃。

B: B山谷冰川

图3.20上升的影响平衡线高度(ELA)在两个山谷冰川与不同的梯度。濒危语言联盟的变化的影响更大的山谷冰川B,因为它有一个较浅的梯度,因此便于上升影响更大的表面积。(修改:“特拉诺瓦”克尔(1993)5,图4中,p . 335)

图3.20平衡线高度上升的影响(ELA)在两个山谷冰川与不同的梯度。濒危语言联盟的变化的影响更大的山谷冰川B,因为它有一个较浅的梯度,因此便于上升影响更大的表面积。(修改:“特拉诺瓦”克尔(1993)5,图4中,p . 335)

气候之间的联系,冰川质量平衡和反应raybet雷竞技最新是复杂的,可能并不总是显而易见的。这是特别的情况下终止或冰川崩解成水。在陆地冰川可以应对变化的输入通过扩展或撤回其鼻子。鼻子的扩展意味着增加表面积暴露在冰川消融,因为进步到温暖在海拔较低的地区。在深峡湾冰川——冰川谷已经被大海淹死了,不能轻易做到这一点。这可以说明了考虑潮水冰川在一个理想的恒定宽度和深度的峡湾(图3.21)。冰川的消融区仅限于冰川的下游,更重要的是,可以融化的冰量或出院冰山从鼻子的横截面积。如果有一个转向积极的净余额冰川将开始前进。因为它不能扩展到低海拔地区提高消融,将继续前进,直到它可以分散和增加横截面积暴露在融化和崩解。这只会发生在峡湾口或点峡湾扩大和加深。因此,峡湾冰川质量平衡的变化特别敏感,和相对较小的气候变化可能导致的鼻子的位置的变化。最稳定的位置冰川崩解在峡湾包括:(i)峡湾口;(2)峡湾分支,;(3)点峡湾扩大、狭窄或低地面接壤;,(iv)深化或浅。这些位置被称为寄点,点冰的消融几何边缘可能会改变和控制崩解的位置冰的利润率(图3.21)。

图3.21峡湾的作用几何控制冰边缘的位置。(A)在afjord恒定宽度和深度的冰川可以提前到峡湾口,但不会超越“峡湾口因为产犊率的增加。(B)的例子地形寄点(虚线)崩解冰川。产犊冰川将在这些寄点往往是稳定的

图3.21峡湾的作用几何控制冰边缘的位置。(A)在afjord恒定宽度和深度的冰川可以提前到峡湾口,但不会超越“峡湾口因为产犊率的增加。(B)的例子地形寄点(虚线)冰川崩解。裂冰冰川将在这些寄点往往是稳定的

了解气候的相互作用,冰川质量平衡和反应是重要的不仅在研究冰川的响应raybet雷竞技最新相对较小的气候波动还更戏剧性的和长期的波动与冰川的发病周期有关。的增长和衰减大冰原之间是一个复杂的问题。传统上,冰盖增长被认为是通过一系列越来越大冰的身体——雪补丁>冰斗gla-ciers >山谷冰川>冰原>冰盖>冰盖——发展中首先在高地地区,然后扩大到低地地区的冰体合并和成长。最近电脑模型表明,序列的增长可能遵循一个稍微不同的模式——雪补丁!冰斗冰川!山谷冰川!皮埃蒙特叶!小冰盖。在这种情况下山谷冰川首先开发山区,流到低洼地区冰利差大叶,称为山麓叶。这些叶合并和加厚迅速在一个不稳定的时装生产小型冰原,然后合并产生较大的。山麓叶变厚和大幅增长,因为他们梯度较低,因此冰速度低,因此不能放电冰面涌入他们的快速流动的山谷冰川流失背后的陡峭的山区。地形也可能起到非常重要的作用在冰盖的速度发展。 This has been illustrated by a computer model of a former ice cap that existed in the Scottish Highlands at the close of the last glacial cycle, during a cold period known as the Younger Dryas (10 000 years ago). This computer model illustrated the sensitivity of this ice cap to the mountain topography of the highlands: certain types of topography accelerated its growth. As illustrated in Figure 3.22 for a given deterioration in climate, parts of冰帽先进到大型盆地增长更显著

时间(年)

图3.22的冰盖增长的地形对利率的影响在一个数值的冰盖模型。前面板显示的冰盖体积通过时间和情况(A)和(B)代表冰推进到一个地形盆地(A)和冰前进沿着山坡(A) (B)。情况是代表快速非线性增长一个小变化的气候可以在冰量有显著的影响,而情况(B)代表稳定增长。raybet雷竞技最新(修改:佩恩和瑟顿(1990)地表过程和地貌,15日,图6中,p . 632)

这些集中在地形隆起。因此大地形盆地的位置有一个戏剧性的对冰层生长速率的影响。在这些位置小气候的恶化可能产生巨大影响的大小冰的身体。raybet雷竞技最新

一旦建立了冰盖将继续增长,有一个多余的降水在冰盖可以放电和脱落。增长将由各种积极的反馈系统。例如,地球大气层的特点是强烈的高度的梯度温度和降水。作为一个冰盖增长越来越多的地区将处于更有利的高度积累,促进进一步发展。冰盖将增长直到:(我)它们的大小是有限的可用空间,如边缘的大陆架和深海的存在;(2)降水饥饿组时的室内冰盖变得如此远离沉淀在其利润来源积累速率下降;(3)气候变化,减少raybet雷竞技最新或增加积累消融。理论上冰原应该达到一个最优或平衡大小的气候和地形位置。raybet雷竞技最新冰盖将存在,直到一些这种气候发生变化导致衰变(冰川的消失)。raybet雷竞技最新

冰川的消失可能是由降水,因此积累减少或增加消融或两者的结合。消融的增加不仅可以实现通过空气温度上升还海平面上升。海平面上升会增加该地区冰解,因此诱导迅速消融。快速崩解冰的放电对这些利润将会增加,这一过程可能会发起大型快速的发展流动的冰排水系统的冰盖中心。有人建议,这个过程可能会导致快速提取资金,冰原的冰川的消失。传统上有两种模型用于解释发生冰川的消失。

1。灾难性down-wasting区域停滞。在这个模型中平衡线的冰盖迅速升起,剥夺它的积累。因此down-wasting快速,传统上被认为是与小向前流动。这个模型被用来解释的快速衰减中纬度冰盖在新生代“冰河时代”,广泛的存在领域stagnation-type地形的限制范围内这些前冰原。

2。活跃的冰川的消失定期ice-marginal撤退。在这个模型中冰盖衰变规律的方式通过冰的收缩和撤退。即使保持向前流动的边缘冰川撤退。这种机制可以发生缓慢和迅速。

尽管广泛的假设作为一个机制的冰川衰变,区域经济停滞现在被许多地质学家认为是仅有的地区或当地的重要性。冰盖将不太可能完全剥夺期间积累的衰变。更重要的是,消融永远是最大的利润和最小的冰分裂,维护的冰盖表面梯度,基底剪切应力,因此向前流动。停滞在地方或区域范围内可能发生,然而,在非常低的叶的冰存在,可能结果的情况下,例如,在一个冰川已经飙升。因此,大部分冰川衰变积极通过定期冰边缘的撤退。这个过程可能需要一种快速、连续,因此迅速撤退,或者它可能是被一系列的依然存在,季节性再前进,激增或更大的长期再前进。冰川的消失的模式因此很少一个简单而统一的。

继续阅读:冰川融水的来源

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