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12-冰川运动与补给


• 我国冰川多属暖季补给型:
• 冬季降水量少,冷季积累微弱,夏季降水量大; • 夏季既是主要的积累期,又是主要的消融期。
冰川区内积累和消融的空间分布:
• 海拔高度、冰川朝向、坡度等
• 年最大累积区:
粒雪盆后壁的中下部,海拔较高的背阳缓坡处也 较多,陡峭的山顶则很少积累;
• 消融强度最大区:
冰舌末端。
• 我国海洋型冰川,年降水量大,积累和消融量也大, 物质平衡水平高,冰川活动的能力也大; • 大陆型冰川降水量少,物质平衡水平较低,则冰川 活动能力也较差。
(二)冰川的运动
• 冰川是一种运动着的冰体; • 冰川冰不断地从冰川上、中部向冰川尾端运动, 把大量的冰体从积累区运送到消融区; • 冰川运动是塑造地表的重要动力。
(4)不同类型的冰川其融水径流年内变化 的特性也不同:
• 大陆型冰川径流年内变化很大,分配极不均匀,消融 期短,流量高度集中在夏季7、8、9三个月,基流小, 冬季甚至断流; • 海洋型冰川径流年内变化小,分配也较均匀,消融期 长,基流大,一般不断流。
(5)年际变化较小: • 冰川径流的年际变化一般较小,通常融 水径流年径流变差系数Cv值比降雨径流 的Cv值小; • 显然这与冰川地区气温的年际变化不大 有关。
(2)径流特征值相差悬殊: • 不同类型的冰川,由于自然环境、水热条件及 冰川性质各异,故冰川融水径流的特征值也相 差悬殊;
(3)具有日变化:
• 日出后,水位随气温升高而增高,午后降温,水 位随之降低,夜间气温降到0℃以下,消融停止, 则流量最小或断流;
• 大陆型冰川径流主要来自冰面融水,其产流排泄迅速,故冰 面消融停止后,融水迅速排空,径流滞后时间较短; 不同类型冰川,冰川径流日变化的过程和幅度也不同: • 大陆型冰川径流的峰形尖、低,水量小而稳定; 海洋型冰川,除冰面消融外,融水下渗及冰内消融增加了汇 海洋型冰川径流峰形浑圆,低水量大,峰谷比较对称。 流时间,故融水径流具有较长的滞后时间。
第九节 径流向海汇集及其效应
• 陆地表面的径流最后通过入海河流的尾 闾段不断地向海洋汇集。 • 入海河口指河流与海洋相结合的地段。 • 河流、海洋,独特的水文运动规律,重 要的传递纽带作用。
主要内容
一、河口区的范围和分段 二、河口的类型 三、河口的水文特性 四、河口区的泥沙
1、河口区的范围 • 潮流界:涨潮流上溯到一定距离,涨潮流速为零处; • 潮区界:潮流界以上,潮波继续传播,振幅减小, 潮差等于零处。
• 层理结构清晰的冰川冰,具有 塑性,因此受力后内部常产生 褶皱、断裂和逆掩构造。
• 冰川冰在积累区形成之后,在 定向应力作用下沿坡向下移动, 越过雪线,蜿蜒而下形成冰舌, 于是就形成了冰川。
p 山谷冰川: • 积累区:雪线以上的粒雪盆 • 消融区:雪线以下的长条形冰舌
(三)冰川的类型
1、按冰川形态和运动特性划分: 大陆冰盖 山岳冰川
• 咸水界(含盐度≥2‰) 淡水界
2.河口区的分段 • 近口段: 径流 • 河口段 往复流 • 口外海滨段: 潮流和波浪
近口段 河口段 口外海滨段 河口区 潮 区 界 潮 流 界
二、河口的类型
1、河道型河口 1)单道河口:单一河道 直达出海口,如辽河河口 2)多汊河口:水流分汊 多股水道 三角洲,如珠江口
• 南极冰盖:巨大的“冷源”,高压中心,既强又稳 定。
冷高压使南极盛行南风和东南风,风速离大陆中心愈远愈大, 吹至冰面陡急的冰盖边缘时,形成强大下降风。 冷高压使气旋很难深入南极大陆,年降水量非常少。
2、山岳冰川:
(1)降水: • 据部分高山冰川的气象观测,山地中部森林带出现 丰沛的降水带外,在高山冰川带还存在另一个更大 的降水带: • 海拔2400米处为天山托木尔峰的森林丰沛降水带 (最大降水量高度); • 向上降水量减少,到冰川消融区下部,降水又增加, 到冰川消融区上部达最大值。 • 在相同高度上,冰川表面气温低,湿度高,水汽易 饱和,利于降水。
三、冰川积雪融水对河流的补给作用
(一)冰川融水对河流的补给作用:
• 冰川融水调节着河川径流的年际变化,使年际 变化趋于均匀,是山区河流稳定可靠的水源。 • 占全国河川径流量的2%,是西北河流水资源 的重要组成部分。
1、冰川融水径流的特征
(1)季节性径流: • 夏季高温,冰川冰和冰川表面的积雪融水汇入 河道,形成冰川融水径流;
• 朝阳南坡的冰川消融强烈,北坡消融最弱。
2、冰川物质平衡
冰川物质平衡的差额: 冰川年总积累与总消融的差额。
• 负值:则冰川退缩和减薄; • 正值:则冰川前进和增厚。 物质平衡水平:
冰川上平均总积累和平均总消融之差的一半(绝对值)。
• 由于降水和气温的年际变化,常导致冰川 物质平衡的多年变化:
乌鲁木齐河源1号冰川: • 1959—1986年的28年中,多数年份出现负平衡状 态,导致该冰川面积减少0.11平方公里。 • 气温上升及降水减少所致。
冰川运动的主要方式:
1、重力流: 因冰川自重而产生的沿坡向的分力大于冰川槽的阻 力时而引起的运动; 2、挤压流: 由于冰川堆积的厚薄不同使内部所受的压力分布不 均而引起的运动。
• 大陆冰盖的运动以挤压流为主; • 山岳冰川中两种运动方式均有,以重力流为主。
冰川运动与河流运动的异同点:
相似点: 1、主要影响因素相似: • 冰(水)量、坡降、冰(河) 槽断面面积等; 2、垂线和断面流速分布相似: • 自中央向两侧、自表面向底 部逐渐减小;
1、冰川的积累与消融
• 积累:主要来自粒雪盆降雪;其次为周围山坡峰 岭上的风吹雪和雪崩;少量来自表面水汽的凝结 和冻结在雪内的雨水。
• 消融:主要是指在太阳辐射、暖湿气流及其它有 关热源的作用下,冰川发生融化或蒸发。
• 积累:降水量 • 消融:温度 • 消融量:冰川径流
• 冰川积累的年内变化可分两类: 冷季补给型 暖季补给型
大陆冰盖: 面积大,冰层厚,分布不受地形限制,冰川呈盾形, 中部最高,冰体向四周辐射状挤压流动,至冰盖边缘 往往伸出巨大的冰舌,断裂后入海,成为巨大的海洋 漂浮冰。主要分布:南极和格陵兰。
• 山岳冰川:也称山地冰川,运动占优势、积累与消 融大致平衡,基本上受下伏地形控制,以重力流方 式向下滑动,一般散布于高山地区,其规模与厚度 远不及大陆冰盖。
2、海湾型河口 1)三角港河口:大径流河流 冲击平原 出口入海, 如长江口,径流、潮流均很强; 2)喇叭形河口:由海向陆 河口宽度变小 河口口 大里小,如钱塘江河口,径流弱,潮流强。
2、冰川融水对河流的补给作用
(1)冰川融水补给加剧 了西部山区河流径流 年内分配的不均匀性:
• 中国西北部高山区,高温 及多雨期在夏季,全年融 水集中在7—8月,而年降 水也集中在夏季; • 春旱,而夏季水量过剩, 这是中国河西地区和新疆 天山南北坡河流普遍存在 的严重问题。
(2)冰川作为高山固体水库,具有调节多年河 川径流量的作用: • 低温湿润年,热量不足,冰川消融减弱,积累增加; • 干旱少雨年,晴天多热量大,冰川消融释放大量融水; • 缓和了中国西部山区冰川融水河流的丰、枯水年的水量 变化。
• 主要分布:欧亚大陆和南、北美大陆的高山区。
2、按冰川发育的水热条件和物理性质:

大陆型 海洋型
大陆型(冷)冰川 补 温 雪 给 度 线
少,P≤1000mm (500~800mm) 低,恒为负温(雪线附 近年平均气温<-8℃)
海洋型(暖)冰川
充分,P≥1000mm(雪 线附近:2000~3000mm) 较高,10m深处接近0℃
不同点:
1、冰川是固体流,河流是水体流; 2、冰川运动速度只有河水流速的几万分之一,平 均流速的单位只能以厘米计算;
3、 冰川运动速度与温度有关,河流运动速度与温 度无直接关系;
4、冰川运动速度沿程变化:自补给区向雪线方向逐 渐增大,雪线附近最大,夏季快、冬季慢; • 河流运动速度沿程变化:自上游向下游逐渐减小。 5、冰川跃动/波动,河流无此现象。 • 有一些冰川,运动速度时缓时快,称为冰川跃动/ 波动,是冰川运动的一种特殊形式。
• 气温较高,雪层中发生融水活动,粒雪化 进行得十分迅速; • 粒雪化的结果:
增大积雪的单位体积容量,积雪厚度变薄; 松散的雪粒变成比较坚实的固结雪粒和聚合雪粒。
3、成冰作用:冷型和暖型
(1)冷型变质成冰作用: • 低温干燥,冰层温度梯度小,巨厚的粒雪层对 下部雪层施加巨大压力,晶粒间的接触面积增 大,排出空气,孔隙率趋向封闭,促使粒雪进 行重结晶; 特点: • 没有融水渗浸; • 晶粒很小; • 成冰时间长。
(二)冰川的形成
• 冰川冰:浅蓝而透明、具有塑性的多晶冰体;
• 积累在雪线以上的雪,逐渐演变成冰川冰之后, 沿斜坡流动,形成冰川。
成冰过程: • 雪的沉积
粒雪化
成冰作用
粒雪
新雪
更致密的粒雪 冰川冰
1、雪的沉积:
• 新雪落地十分松软,孔隙大,其密度小; • 新雪堆积具有成层性等特性。
2、粒雪化:
• 多角的雪花晶体要达到最稳定状态,就必须圆化。 雪粒枝角的升华,和凹窝处的凝华; 小的雪粒相变过程转移到大冰晶上; 大晶体合并小晶体,形成圆球状的雪粒。
我国的冰川:
西部高山地带;
43000多条,总面积约58650平方公里,占亚洲冰川 总面积的一半还多; 各大山系中:
昆仑山( 20.6%) 喜马拉雅山(19.6%) 天山(18.7%) 60%
主要内容
一、冰川的形成及类型 二、冰川的物质平衡与运动 三、冰川积雪融水对河流的补给作用 四、冰川与大气、海洋的相变转换
(2)暖型变质成冰作用: • 气温接近0℃时,冰雪消融活跃,融水沿孔隙 渗浸,所携带的热量又部分地融化粒雪,出现 融水放出热量时,部分融水冻结,这个过程反 复进行,下渗的融水就逐渐以雪粒为核心,冻 结或再结晶成冰。 特点: • 渗浸成冰; • 成冰时间短。
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