我要投搞

标签云

收藏小站

爱尚经典语录、名言、句子、散文、日志、唯美图片

当前位置:主页 > 冰川补给 >

12-冰川运动与补给

归档日期:10-13       文本归类:冰川补给      文章编辑:爱尚语录

  12-冰川运动与补给_天文/地理_自然科学_专业资料。第八节 冰川运动与补给 ? 地表固态降水的积累与演化,形成能自行流 动的天然冰体称为冰川,是陆地表面的一种 固态水体。 ? 多分布于地表的高山地区、河流的源头: ? 湿润年、冷季,固态降水,积存

  第八节 冰川运动与补给 ? 地表固态降水的积累与演化,形成能自行流 动的天然冰体称为冰川,是陆地表面的一种 固态水体。 ? 多分布于地表的高山地区、河流的源头: ? 湿润年、冷季,固态降水,积存 ? 干旱年、暖季,消融相变,补给河流 ? 地表的天然“固体水库”。 ? 地表冰川总面积为1620万平方公里,占世界陆地面 积11%;总储水量为2406万立方公里,约占地表淡 水资源总量的68.7%; ? 假定冰川全部融化,将会使洋面上升60多米,全球 陆地则要被淹没150万平方公里,约减少现有陆地 面积的1%。 因此,冰川的积累和消融,积极参与了水圈的 水循环,强烈地影响着地表的演化过程。 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 一、冰川的形成及类型 (一)雪线: 年平均固态降水量等于融化和蒸发量(消融量), 即雪量收支平衡的地带称为雪线。 ? 雪线高度: ? 温度 ? 降水 地球上雪线高度的分布一般自低纬向高纬逐渐降低 全球雪线位臵最高:南北半球的副热带高压带 受降水量的影响,海洋性气候区雪线要低些。 ? 赤道地区降水量大 ? 温度差别不大 ? 消融量也不多 (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。 ? 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。 (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。 ? 冰川冰的结构是成层的,每年 积累的冰层称年层; ? 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 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。 ? 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mm) 低,恒为负温(雪线℃) 海洋型(暖)冰川 充分,P≥1000mm(雪 线℃ 高,冰舌在森林带以上, 低,冰舌尾端可达森林 +1000m 带中 缓慢,30~50m/a 弱 快,>100m/a 大 运动速度 消融强度 进退幅度 侵蚀作用 我国分布 小 弱 西、北 大 明显 东 二、冰川的物质平衡与运动 (一)冰川的物质平衡: ? 冰川上各种相态水的收入和支出之间的关系,称 为冰川的物质平衡; ? 冰川水体的收入 :积累; ? 冰川水体的支出:消融,脱离。 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 ? 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。 ? 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。 ? 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。 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; 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。 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; (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。 (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、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。 (二)积雪融水补给对河流水情的影响 ? 影响融雪的因素: ? 暖气团 ? 太阳辐射 ? 降雨 ? 决定融雪径流峰量的因素: ? 积雪量:受冬季降雪量控制; ? 融雪的热量和强度:主要受春季暖气团控制; ? 积雪自身的调蓄作用:融雪径流过程线缓和。 四、冰川与大气、海洋的相变转换 (一)冰川对大气的影响: 1、冰盖: ? 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。 (2)风: ? 冰雪覆盖的山头是个冷中心,形成稳定的下沉气 流,紧贴冰川表面吹向下游,形成“冰川风”; ? 在傍晚,冰川风和山风迭加在一起,风势特强; ? 白天则因谷风上吹而有所减弱。 (二)冰川与海洋的相变转换 ? 地球上气候转冷的时候,冰川的规模就 大,大量的水从海洋转移到冰川上储存 起来,导致海面降低。 ? 气候转暖时,冰川退缩,大量的冰川融 水又通过河流注入大海,导致海面抬升。 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。 ? 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 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。 三、河口的水文特性 1、潮波的传播和变形 1)潮波的传播: 潮波进入河道 :潮流界 潮区界 2)潮波的变形: ? 河口区:河流向海洋倾斜,河水具有向海方向的 水面比降和流速,并受岸壁的约束; ? 潮波进入河口,逆坡、逆流 形态变化 钱塘江河口(喇叭形河口) ? 由海向陆 宽度急剧减小 底床高度急剧增大 ? 潮波进入,变形明显,前坡几乎直立,宛如大 型水墙,排山倒海,天下奇观 3)河口区潮汐的涨落过程 1.涨潮落潮流 2.涨潮涨潮流 3.落潮涨潮流 4.落潮落潮流 2、盐水楔异重流与淡、咸水的混合 1)盐水楔异重流: 当潮流自外海涌入河口时,海水因含有 盐分,密度较大,呈楔状伏于密度较小 的淡水之下。 2)淡咸水混合 ? 弱混合型 :混合程度轻 分层明显 ? 缓混合型 :混合中等 淡咸水无明显界面 ? 强混合型 :混合强烈 垂直方向密度差值小 海岸遭受波浪侵蚀 地表径流带至下泄河 沙洲或浅滩受到搅动 水 1、河口区泥沙的来源 : 河流下泄又被涨潮流带回 水中悬移 河岸崩塌进入水流 底床推移运动 四、河口区的泥沙 1) 河流径流挟带的下行泥沙 2) 海洋潮流挟带的上行泥沙 3) 河口区局部运动的泥沙 2、河口区泥沙的动态 1) 河口悬沙的运动 河口区泥沙较细 悬移 絮凝、风浪 复杂 2) 含沙量的分布 ? 垂直方向:淡、咸水的混合类型 ? 强混合型:分布均匀 ? 弱混合型:底部含沙量较大 ? 水平方向:不均匀 ? 淡咸水交汇的河口段—高沙区,朝上朝下均减小 3、河口区的絮凝作用 1)河口区泥沙颗粒小,具有很强吸附性,吸附 离子带电 胶粒 难以沉降; 2)河水海水混合,胶粒与海水中相反电荷的离 子吸引、中和 、聚合,呈团块状 ,沉降加强。 3)淡、咸水交界面附近,絮凝作用十分强烈。

本文链接:http://wewillpopyou.com/bingchuanbugei/136/