南极洲有“世界冰库”之称。整个大陆几乎全部被冰川覆盖,只有7%的土地在暖季冰雪消融时露裸于外,是南极大陆难得的有动植物生存的地方,被称为广浩冰原中的“绿洲”。全洲冰层厚度平均在1720米。
南极区域全部在雪线以内。所谓“雪线”就是多年积雪,积雪区以下的界限。这个地带年降雪量与融雪量相平衡。雪线的高度受气候和地形等因素的影响。一般随纬度的增高而降低,低纬度附近山地可升至6000米以上,在极地则降至海平面。南极地区从高空纷降的雪片和由山坡滑下的雪流在坳地积聚形成粒雪盆,粒雪盆中的雪花经过质变成为颗粒状粒雪。由于极地气候酷寒,大陆中部年平均气温经常保持在-56℃左右,积雪不但不融化,而且越积越多,渐渐沉降压实,相互联结,产生重结晶作用,成为气泡冰。气泡冰经受重压,排出气泡,空隙为融水渗透,进一步凝结成坚固的结晶体。大量的结晶体形成浅蓝色的冰川冰,通过天长地久,日积月累,层层叠叠,形成年层,千百万年之后就成为今天南极大陆的冰川。
冰川分为大陆冰盖和山岳冰川2类。南极冰川属于大陆球盖。全世界冰川面积共有1500多万平方千米,南极和格陵兰的大陆冰盖就占了1472多万平方千米。其中南极是世界第一大冰盖,面积约1330万平方千米;格陵兰岛全部面积才200多万平方千米,冰盖的面积却有172万平方千米,它是世界第二大冰盖。地球上有无数水乡泽国和大河大江,还有许多湖泊和暗流,但它们仅占全球陆地淡水总量的15%左右,各地冰川所积聚的淡水则占了85%左右。有人设想,如果南极洲的冰盖由于大自然的变迁一旦全部融化,那么地球上各大洋的海平面将会因此而同时猛升57米。连站在纽约港内高矗凌霄的美国自由女神的铜像也如同靠捞海底珍珠贝为生的日本海女一样不得不潜水游泳。那时,许多地方将会海水倒灌,江河横溢,烟波浩渺,人同鱼鳖,连地球的陆地面积也将会因此而缩小2000万平方千米。
实际上,担心冰川的融化会造成海水泛滥,淹没大陆,这种灾变论完全是杞人忧天。因为,在历史长河里,大自然沧海桑田,冰期交替,洋面升降,陆地沉浮等现象本来是一直进行着的。20世纪初,全球气候逐渐变得暖和,冰川的融化引起了海面上升,头50年内,海面确实上升了6厘米左右。但是,这种由半个世纪积累的“水动型”海面变化(由冰川进退引起的海面变化,在地质学上叫作“水动型”的海面变化),除了精密的科学测定之外,人们是难以直接觉察的。即使是南极冰川经历的从第三纪到第四纪冰期(地质史上的三大冰期是指震旦纪、石炭—二叠纪和第四纪,当时温度都下降到0℃以下)和间冰期(我们目前仍处于第四纪大冰期中,不过是属于大冰期中的一个比较温暖的阶段,叫作间冰期)的为期数千万年的剧烈更替,其冰水转化的幅度也没有超过1/10。可见南极的冰盖极为稳定,从它形成之后还没有发生过全局性的变迁。
南极大陆的冰盖最厚的地方达到4200米。这样的厚度接近于世界最高的珠穆朗玛峰高度的1/2,它对下伏每立方厘米地面产生平均378千克的垂直压力。如此强大的压力既造成地壳下沉,又对冰川运动产生动压力。
前面已经谈到,南极大陆3个部分地形——东南极洲的古老地盾、中间过渡地带罗斯—威德尔地堑和西南极洲及其周围的岛弧区——岩层的主要成分是花岗岩、火成岩、水成岩、皮根砂岩和玄武岩等,这些地表层的岩石通称铝岩石圈,质地比较疏松。再下层才是致密的硅镁圈,但它在高温高压下经常处于可塑黏性状态,也称软流圈。地表层的岩石在上层冰盖的巨大压力下形成下沉,这就是南极周围的大陆架海水深度比世界上所有大陆架都要深的原因。马里伯德地的大部分陆地,也因为同样的原因而被深深地压到海平面之下。(www.xing528.com)
南极地区陆缘冰的总面积在暖季达93万平方千米。其中世界著名的从罗斯海沿岸伸向海上的冰原,面积达45万~50万平方千米,比2个英国的面积还要大,是当今世界上最大的浮动冰块。威德尔海的陆缘冰也有巨大的规模。罗斯陆缘冰具备正常冰川补给、移动和消耗的3个特点,使它积累和融化基本保持平衡,因此得以长期存在。
科学家们纵览各种考察资料并经过综合分析以后认为,在冰川的发展过程中,要求每年获得的雪量能补偿因蒸发、消融和被风吹失的雪量,即得到所谓的“压正常冰川补给”,才能保持其原有的规模。目前世界上大部分冰川却因为融多于积而趋向退缩。挪威北部的林格恩峡湾地带的冰川,20世纪初还伸入海中成为陆缘冰和冰障、冰舌。但现在这些庞然大物竟已荡然无存,它们就是因为缺乏“正常补给”而入不敷出,只好渐渐退缩到隐谷幽峡之中去了。与此相反,在南极,融化和蒸发现象极为微弱,虽然狂风在俄顷之间便可将冰盖上某处的积雪一扫而光,但因为冰原辽阔,加上阵风此伏彼起,雪飘无定,所以好像孙悟空翻筋斗,左翻右翻还是翻不出如来佛的大手掌。尤其是极地气温寒暖季相差无几,常年的酷寒,使冰雪几乎只积不融,这为冰川加固、增高和扩展提供了有利的条件。为此,南极的冰层,尤其是大陆中部高纬度地带的冰盖不仅没有消蚀退缩,反而正在与日俱增。尽管冰盖入海前缘像下锅的汤圆一样,络绎不绝地向大海输送一座座冰山,但在沿海地带的陆缘冰、冰障和冰舌,也因为有大陆冰盖作为强大后盾,源源不断地提供了“正常冰川补给”,始终保持着庞然的规模。
在南极,大量的冰流从极地高处向海洋运动,在临海前缘形成悬崖峭壁,这种“冰的长城”称为“冰障”。在罗斯冰原临海的前缘形成壁立的罗斯冰障长达900千米,平均高出海面50米,是南极最大的一座冰障。此外,围绕南极大陆四周像这样的冰障还有10多座,它们像巍然屹立的天然屏风,护卫着南极的大门,但也阻挡着来自南冰洋湿暖气流进入极地,以致影响到南极的降水量。冰障是巨大的冰块,边缘和内部都布满纵横交错的裂缝,看来是在冰川运动中由许多冰块挤压、冻结而成的。冰障的形成有不同的方式和不同的条件。大体上是由濒海浅滩上比较固定的冰山群集结起来;或是由从大陆山谷上滑溜下来的冰舌合并的结果,或是由陆缘冰断裂而成。它们的共同之处都是由粒雪层在坚实基础上沉积而成的。根据专家测定,南极冰障在不断地向北移动。罗斯冰障的前端一般每昼夜移动3米,最快速度是4米。
冰舌是硕大冰川从南极大陆缓缓经过横断山谷地带,像一条巨舌一直伸进海中形成的。毛德地和阿德利地等处都有冰舌从岸向海延伸100千米以上。有的宽度达50多千米,高度在20~30米之间,实际上形成了冰半岛。
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