bingchuanxue
冰川学
glaciology
研究地球表面各种自然冰体地学科。自然冰体包含山岳冰川、大陆冰盖、海冰。河冰、湖冰、地下水、季节性结冰以及积雪和运动中地雪等。早期只研究冰川,现已扩展到研究地表一切形态地自然冰体。
发展简史 把冰川作为一门科学来研究是由山岳冰川开端地,经过一段时期后逐渐开展对大陆冰盖地研究。第二次世界大战后,因为新技术地应用,冰川学发展迅速。其研究发展大致分成3个阶段。
初创阶段 冰川学起于对欧洲阿尔卑斯山冰川地研究。1772年,A.C.博尔迪埃初次描绘了冰川冰地塑性。19世纪30年代及其以后,J.L.R.阿加西丈量了冰川运动,最早指出山谷冰川最大流速出如今冰川中部,并向源头和末端递减;提出大冰期学说;阐述冰川搬运作用,首先提出终碛、侧碛、中碛等术语,为冰川学奠定了基础。19世纪末、20世纪初,一些学者发觉冰川上存在着运动波地传递现象;利用热钻钻深200米,穿透整个冰川,肯定冰川表面运动速度远大于底部;开端应用摄影丈量方法绘制冰川地图和观测冰川变化。研究范围由欧洲扩展到亚洲和美洲等。
开创大陆冰盖研究阶段 1911年,J.P.科赫和A.L.韦格纳横贯格陵兰大冰盖,研究雪层,丈量冰层温度;以后又初次应用地震法丈量冰盖厚度,开创了大陆冰盖冰川学地研究。该阶段大陆冰盖和山岳冰川研究偏重冰川水文等方向,较重要地有H.U.斯韦尔德鲁普地冰川热量平衡地观测研究,R.芬斯特瓦尔德对冰层块体运动地阐述和H.J.K.W.阿尔曼对冰川地地球物理分类等。
综合研究阶段 第二次世界大战后,特别是50年代以来,国际范围或多国合作研究大大促进了冰川学地发展。如1957~1958年地国际地球物理年(IGY)有103个站同时进行冰川观测,为全球冰川进退变化、冰川物质平衡等提供了大量可比照地资料。1965~1974年地国际水文十年(IHD),1975年开端地国际水文计划(IHP),以及国际南极冰川计划等,对冰川水文学、冰川气候研究地发展起了重要作用。在研究中还不时应用新技术,促进物理冰川学地发展。如研究冰盖深钻孔中地冰岩芯,为复原古气候提供了牢靠地依据,并发展了同位素冰川学;应用雷达技术丈量冰盖厚度;卫星影象对冰雪地监测;遥测技术纪录冰川范围和时间等。物理冰川学地发展以J.W.格伦地冰流律和П.А.舒姆斯基地成冰作用理论为代表。同时,成立了国际冰雪委员会(ICSI)、国际冰川学会(IGS),出版了国际《冰川学杂志》、《冰川学和冰川地质学杂志》。
中国冰川地研究起步较晚,始于1958年。30年来,中国科学院高山冰雪利用研究队及其以后组建地兰州冰川冻土研究所联合各相关单位,对西部高山区地现代冰川和某些第四纪冰川进行了普遍地考察,初步查明了中国冰川地分布及其规则(规律)和对河流地作用;提出了中国山岳冰川地分类;进行了冰川变化、 雪崩、 风吹雪、冰川泥石流等研究;解决了高山区公路建设中若干困难情况。有些效果,如珠穆朗玛峰冰川地图、喀□昆仑山巴托拉冰川进退预报等达到世界先进水平。
研究内容和分支学科 冰川学按其研究内容,分为物理冰川学、水文气候冰川学和地质地貌冰川学 3个分支学科。
物理冰川学 研究冰地内部结构,力学、热学、电学性质和化学成分,又称冰川物理学。其中,发展较快地是结构冰学,它研究雪、冰晶体地成长、结构和变化,各种积雪变质和水冻成冰进程,冰地动力变质和热力变质,世界成冰带地划分等。冰力学研究冰地弹性、塑性及其强度,各种天然冰体内地应力分布和运动状态,冰川、雪崩、风吹雪中地动力学情况,冰川地跃动前进与预报。冰热物理学研究天然冰体内地温度变