12-冰川運(yùn)動(dòng)與補(bǔ)給

第八節(jié)

冰川運(yùn)動(dòng)與補(bǔ)給地表固態(tài)降水的積累與演化，形成能自行流動(dòng)的天然冰體稱為冰川，是陸地表面的一種固態(tài)水體。多分布于地表的高山地區(qū)、河流的源頭：濕潤(rùn)年、冷季，固態(tài)降水，積存干旱年、暖季，消融相變，補(bǔ)給河流地表的天然“固體水庫(kù)”。地表冰川總面積為1620萬(wàn)平方公里，占世界陸地面積11％；總儲(chǔ)水量為2406萬(wàn)立方公里，約占地表淡水資源總量的68.7％；假定冰川全部融化，將會(huì)使洋面上升60多米，全球陸地則要被淹沒(méi)150萬(wàn)平方公里，約減少現(xiàn)有陸地面積的1％。因此，冰川的積累和消融，積極參與了水圈的水循環(huán)，強(qiáng)烈地影響著地表的演化過(guò)程。我國(guó)的冰川：西部高山地帶；43000多條，總面積約58650平方公里，占亞洲冰川總面積的一半還多；各大山系中：昆侖山（20.6％）

喜馬拉雅山（19.6％）

天山（18.7％）60％主要內(nèi)容

一、冰川的形成及類(lèi)型

二、冰川的物質(zhì)平衡與運(yùn)動(dòng)

三、冰川積雪融水對(duì)河流的補(bǔ)給作用

四、冰川與大氣、海洋的相變轉(zhuǎn)換一、冰川的形成及類(lèi)型（一）雪線：年平均固態(tài)降水量等于融化和蒸發(fā)量（消融量），即雪量收支平衡的地帶稱為雪線。雪線高度：溫度降水地球上雪線高度的分布一般自低緯向高緯逐漸降低

受降水量的影響，海洋性氣候區(qū)雪線要低些。全球雪線位置最高：南北半球的副熱帶高壓帶赤道地區(qū)降水量大溫度差別不大消融量也不多（二）冰川的形成冰川冰：淺藍(lán)而透明、具有塑性的多晶冰體；積累在雪線以上的雪，逐漸演變成冰川冰之后，沿斜坡流動(dòng)，形成冰川。成冰過(guò)程：雪的沉積

粒雪化

成冰作用1、雪的沉積：新雪落地十分松軟，孔隙大，其密度??；新雪堆積具有成層性等特性。2、粒雪化：多角的雪花晶體要達(dá)到最穩(wěn)定狀態(tài)，就必須圓化。雪粒枝角的升華，和凹窩處的凝華；小的雪粒相變過(guò)程轉(zhuǎn)移到大冰晶上；大晶體合并小晶體，形成圓球狀的雪粒。新雪粒雪更致密的粒雪冰川冰氣溫較高，雪層中發(fā)生融水活動(dòng)，粒雪化進(jìn)行得十分迅速；粒雪化的結(jié)果：增大積雪的單位體積容量，積雪厚度變??；松散的雪粒變成比較堅(jiān)實(shí)的固結(jié)雪粒和聚合雪粒。3、成冰作用：冷型和暖型（1）冷型變質(zhì)成冰作用：低溫干燥，冰層溫度梯度小，巨厚的粒雪層對(duì)下部雪層施加巨大壓力，晶粒間的接觸面積增大，排出空氣，孔隙率趨向封閉，促使粒雪進(jìn)行重結(jié)晶；特點(diǎn)：沒(méi)有融水滲浸；晶粒很小；成冰時(shí)間長(zhǎng)。（2）暖型變質(zhì)成冰作用：氣溫接近0℃時(shí)，冰雪消融活躍，融水沿孔隙滲浸，所攜帶的熱量又部分地融化粒雪，出現(xiàn)融水放出熱量時(shí)，部分融水凍結(jié)，這個(gè)過(guò)程反復(fù)進(jìn)行，下滲的融水就逐漸以雪粒為核心，凍結(jié)或再結(jié)晶成冰。特點(diǎn)：滲浸成冰；成冰時(shí)間短。冰川冰的結(jié)構(gòu)是成層的，每年積累的冰層稱年層；層理結(jié)構(gòu)清晰的冰川冰，具有塑性，因此受力后內(nèi)部常產(chǎn)生褶皺、斷裂和逆掩構(gòu)造。冰川冰在積累區(qū)形成之后，在定向應(yīng)力作用下沿坡向下移動(dòng)，越過(guò)雪線，蜿蜒而下形成冰舌，于是就形成了冰川。p山谷冰川：積累區(qū)：雪線以上的粒雪盆消融區(qū)：雪線以下的長(zhǎng)條形冰舌（三）冰川的類(lèi)型1、按冰川形態(tài)和運(yùn)動(dòng)特性劃分：大陸冰蓋山岳冰川大陸冰蓋：面積大，冰層厚，分布不受地形限制，冰川呈盾形，中部最高，冰體向四周輻射狀擠壓流動(dòng)，至冰蓋邊緣往往伸出巨大的冰舌，斷裂后入海，成為巨大的海洋漂浮冰。主要分布：南極和格陵蘭。山岳冰川：也稱山地冰川，運(yùn)動(dòng)占優(yōu)勢(shì)、積累與消融大致平衡，基本上受下伏地形控制，以重力流方式向下滑動(dòng)，一般散布于高山地區(qū)，其規(guī)模與厚度遠(yuǎn)不及大陸冰蓋。主要分布：歐亞大陸和南、北美大陸的高山區(qū)。2、按冰川發(fā)育的水熱條件和物理性質(zhì)：大陸型海洋型大陸型（冷）冰川海洋型（暖）冰川補(bǔ)給少，P≤1000mm（500~800mm）充分，P≥1000mm（雪線附近：2000~3000mm）溫度低，恒為負(fù)溫（雪線附近年平均氣溫＜-8℃）較高，10m深處接近0℃雪線高，冰舌在森林帶以上，+1000m低，冰舌尾端可達(dá)森林帶中運(yùn)動(dòng)速度緩慢，30~50m/a快，＞100m/a消融強(qiáng)度弱大進(jìn)退幅度小大侵蝕作用弱明顯我國(guó)分布西、北東二、冰川的物質(zhì)平衡與運(yùn)動(dòng)（一）冰川的物質(zhì)平衡：冰川上各種相態(tài)水的收入和支出之間的關(guān)系，稱為冰川的物質(zhì)平衡；冰川水體的收入：積累；冰川水體的支出：消融，脫離。1、冰川的積累與消融積累：主要來(lái)自粒雪盆降雪；其次為周?chē)狡路鍘X上的風(fēng)吹雪和雪崩；少量來(lái)自表面水汽的凝結(jié)和凍結(jié)在雪內(nèi)的雨水。消融：主要是指在太陽(yáng)輻射、暖濕氣流及其它有關(guān)熱源的作用下，冰川發(fā)生融化或蒸發(fā)。積累：降水量消融：溫度消融量：冰川徑流冰川積累的年內(nèi)變化可分兩類(lèi)：冷季補(bǔ)給型暖季補(bǔ)給型我國(guó)冰川多屬暖季補(bǔ)給型：冬季降水量少，冷季積累微弱，夏季降水量大；夏季既是主要的積累期，又是主要的消融期。冰川區(qū)內(nèi)積累和消融的空間分布：海拔高度、冰川朝向、坡度等年最大累積區(qū)：

粒雪盆后壁的中下部，海拔較高的背陽(yáng)緩坡處也較多，陡峭的山頂則很少積累；消融強(qiáng)度最大區(qū)：冰舌末端。朝陽(yáng)南坡的冰川消融強(qiáng)烈，北坡消融最弱。2、冰川物質(zhì)平衡冰川物質(zhì)平衡的差額：冰川年總積累與總消融的差額。負(fù)值：則冰川退縮和減??；正值：則冰川前進(jìn)和增厚。物質(zhì)平衡水平：

冰川上平均總積累和平均總消融之差的一半（絕對(duì)值）。由于降水和氣溫的年際變化，常導(dǎo)致冰川物質(zhì)平衡的多年變化：烏魯木齊河源1號(hào)冰川：1959—1986年的28年中，多數(shù)年份出現(xiàn)負(fù)平衡狀態(tài)，導(dǎo)致該冰川面積減少0.11平方公里。氣溫上升及降水減少所致。我國(guó)海洋型冰川，年降水量大，積累和消融量也大，物質(zhì)平衡水平高，冰川活動(dòng)的能力也大；大陸型冰川降水量少，物質(zhì)平衡水平較低，則冰川活動(dòng)能力也較差。（二）冰川的運(yùn)動(dòng)冰川是一種運(yùn)動(dòng)著的冰體;冰川冰不斷地從冰川上、中部向冰川尾端運(yùn)動(dòng)，把大量的冰體從積累區(qū)運(yùn)送到消融區(qū);冰川運(yùn)動(dòng)是塑造地表的重要?jiǎng)恿?。冰川運(yùn)動(dòng)的主要方式：1、重力流：

因冰川自重而產(chǎn)生的沿坡向的分力大于冰川槽的阻力時(shí)而引起的運(yùn)動(dòng)；2、擠壓流：

由于冰川堆積的厚薄不同使內(nèi)部所受的壓力分布不均而引起的運(yùn)動(dòng)。大陸冰蓋的運(yùn)動(dòng)以擠壓流為主；山岳冰川中兩種運(yùn)動(dòng)方式均有，以重力流為主。冰川運(yùn)動(dòng)與河流運(yùn)動(dòng)的異同點(diǎn)：相似點(diǎn)：1、主要影響因素相似：冰（水）量、坡降、冰（河）槽斷面面積等；2、垂線和斷面流速分布相似：自中央向兩側(cè)、自表面向底部逐漸減??；不同點(diǎn)：1、冰川是固體流，河流是水體流；2、冰川運(yùn)動(dòng)速度只有河水流速的幾萬(wàn)分之一，平均流速的單位只能以厘米計(jì)算；3、

冰川運(yùn)動(dòng)速度與溫度有關(guān)，河流運(yùn)動(dòng)速度與溫度無(wú)直接關(guān)系；4、冰川運(yùn)動(dòng)速度沿程變化：自補(bǔ)給區(qū)向雪線方向逐漸增大，雪線附近最大，夏季快、冬季慢；河流運(yùn)動(dòng)速度沿程變化：自上游向下游逐漸減小。5、冰川躍動(dòng)/波動(dòng)，河流無(wú)此現(xiàn)象。有一些冰川，運(yùn)動(dòng)速度時(shí)緩時(shí)快，稱為冰川躍動(dòng)/波動(dòng)，是冰川運(yùn)動(dòng)的一種特殊形式。三、冰川積雪融水對(duì)河流的補(bǔ)給作用（一）冰川融水對(duì)河流的補(bǔ)給作用：冰川融水調(diào)節(jié)著河川徑流的年際變化，使年際變化趨于均勻，是山區(qū)河流穩(wěn)定可靠的水源。占全國(guó)河川徑流量的2％，是西北河流水資源的重要組成部分。1、冰川融水徑流的特征（1）季節(jié)性徑流：夏季高溫，冰川冰和冰川表面的積雪融水匯入河道，形成冰川融水徑流；（2）徑流特征值相差懸殊：不同類(lèi)型的冰川，由于自然環(huán)境、水熱條件及冰川性質(zhì)各異，故冰川融水徑流的特征值也相差懸殊；（3）具有日變化：日出后，水位隨氣溫升高而增高，午后降溫，水位隨之降低，夜間氣溫降到0℃以下，消融停止，則流量最小或斷流；不同類(lèi)型冰川，冰川徑流日變化的過(guò)程和幅度也不同：大陸型冰川徑流的峰形尖、低，水量小而穩(wěn)定；海洋型冰川徑流峰形渾圓，低水量大，峰谷比較對(duì)稱。大陸型冰川徑流主要來(lái)自冰面融水，其產(chǎn)流排泄迅速，故冰面消融停止后，融水迅速排空，徑流滯后時(shí)間較短；海洋型冰川，除冰面消融外，融水下滲及冰內(nèi)消融增加了匯流時(shí)間，故融水徑流具有較長(zhǎng)的滯后時(shí)間。（4）不同類(lèi)型的冰川其融水徑流年內(nèi)變化的特性也不同：大陸型冰川徑流年內(nèi)變化很大，分配極不均勻，消融期短，流量高度集中在夏季7、8、9三個(gè)月，基流小，冬季甚至斷流；海洋型冰川徑流年內(nèi)變化小，分配也較均勻，消融期長(zhǎng)，基流大，一般不斷流。（5）年際變化較?。罕◤搅鞯哪觌H變化一般較小，通常融水徑流年徑流變差系數(shù)Cv值比降雨徑流的Cv值??；顯然這與冰川地區(qū)氣溫的年際變化不大有關(guān)。2、冰川融水對(duì)河流的補(bǔ)給作用（1）冰川融水補(bǔ)給加劇了西部山區(qū)河流徑流年內(nèi)分配的不均勻性：中國(guó)西北部高山區(qū)，高溫及多雨期在夏季，全年融水集中在7—8月，而年降水也集中在夏季；春旱，而夏季水量過(guò)剩，這是中國(guó)河西地區(qū)和新疆天山南北坡河流普遍存在的嚴(yán)重問(wèn)題。（2）冰川作為高山固體水庫(kù)，具有調(diào)節(jié)多年河川徑流量的作用：低溫濕潤(rùn)年，熱量不足，冰川消融減弱，積累增加；干旱少雨年，晴天多熱量大，冰川消融釋放大量融水；緩和了中國(guó)西部山區(qū)冰川融水河流的豐、枯水年的水量變化。（二）積雪融水補(bǔ)給對(duì)河流水情的影響影響融雪的因素：暖氣團(tuán)太陽(yáng)輻射降雨決定融雪徑流峰量的因素：積雪量：受冬季降雪量控制；融雪的熱量和強(qiáng)度：主要受春季暖氣團(tuán)控制；積雪自身的調(diào)蓄作用：融雪徑流過(guò)程線緩和。四、冰川與大氣、海洋的相變轉(zhuǎn)換（一）冰川對(duì)大氣的影響：1、冰蓋：南極冰蓋：巨大的“冷源”，高壓中心，既強(qiáng)又穩(wěn)定。冷高壓使南極盛行南風(fēng)和東南風(fēng)，風(fēng)速離大陸中心愈遠(yuǎn)愈大，吹至冰面陡急的冰蓋邊緣時(shí)，形成強(qiáng)大下降風(fēng)。冷高壓使氣旋很難深入南極大陸，年降水量非常少。2、山岳冰川：

（1）降水：據(jù)部分高山冰川的氣象觀測(cè)，山地中部森林帶出現(xiàn)豐沛的降水帶外，在高山冰川帶還存在另一個(gè)更大的降水帶：海拔2400米處為天山托木爾峰的森林豐沛降水帶（最大降水量高度）；向上降水量減少，到冰川消融區(qū)下部，降水又增加，到冰川消融區(qū)上部達(dá)最大值。在相同高度上，冰川表面氣溫低，濕度高，水汽易飽和，利于降水。（2）風(fēng)：冰雪覆蓋的山頭是個(gè)冷中心，形成穩(wěn)定的下沉氣流，緊貼冰川表面吹向下游，形成“冰川風(fēng)”；在傍晚，冰川風(fēng)和山風(fēng)迭加在一起，風(fēng)勢(shì)特強(qiáng)；白天則因谷風(fēng)上吹而有所減弱。（二）冰川與海洋的相變轉(zhuǎn)換地球上氣候轉(zhuǎn)冷的時(shí)候，冰川的規(guī)模就大，大量的水從海洋轉(zhuǎn)移到冰川上儲(chǔ)存起來(lái)，導(dǎo)致海面降低。氣候轉(zhuǎn)暖時(shí)，冰川退縮，大量的冰川融水又通過(guò)河流注入大海，導(dǎo)致海面抬升。第九節(jié)

徑流向海匯集及其效應(yīng)陸地表面的徑流最后通過(guò)入海河流的尾閭段不斷地向海洋匯集。入海河口指河流與海洋相結(jié)合的地段。河流、海洋，獨(dú)特的水文運(yùn)動(dòng)規(guī)律，重要的傳遞紐帶作用。主要內(nèi)容

一、河口區(qū)的范圍和分段

二、河口的類(lèi)型

三、河口的水文特性

四、河口區(qū)的泥沙

1、河口區(qū)的范圍潮流界：漲潮流上溯到一定距離，漲潮流速為零處；潮區(qū)界：潮流界以上，潮波繼續(xù)傳播，振幅減小，潮差等于零處。咸水界（含鹽度≥2‰）淡水界2.河口區(qū)的分段近口段：徑流河口段往復(fù)流口外海濱段：

潮流和波浪近口段河口段口外海濱段河口區(qū)潮區(qū)界潮流界2、海灣型河口1）三角港河口：大徑流河流沖擊平原出口入海，如長(zhǎng)江口，徑流、潮流均很強(qiáng)；2）喇叭形河口：由海向陸河口寬度變小河口口大里小，如錢(qián)塘江河口，徑流弱，潮流強(qiáng)。二、河口的類(lèi)型

1、河道型河口1）單道河口：?jiǎn)我缓拥乐边_(dá)出?？冢邕|河河口2）多汊河口：水流分汊多股水道三角洲，如珠江口2）潮波的變形：

河口區(qū)：河流向海洋傾斜，河水具有向海方向的水面比降和流速，并受岸壁的約束；潮波進(jìn)入河口，逆坡、逆流形態(tài)變化三、河口的水文特性1、潮波的傳播和變形1）潮波的傳播：潮波進(jìn)入河道：潮流界潮區(qū)界錢(qián)塘江河口（喇叭形河口）由海向陸寬度急劇減小底床高度急劇增大潮波進(jìn)入，變形明顯，前坡幾乎直立，宛如大型水墻，排山倒海，天下奇觀3）河口區(qū)潮汐的漲落過(guò)程