「冰川」是什么？

冰川（glacier）按照字面理解，就是由冰组成的河。更科学地说，它是缓慢移动的冰体。冰川广泛地分布于地球表面，在除了澳大利亚以外的其它各个大陆都有冰川分布，它们所储存的淡水占地球淡水总量的 75%到 85%。冰川可以分为极地冰川和高山冰川。极地冰川也叫大陆冰川或冰盖（continental glacier 或 ice sheet），主要分布于南极大陆、格陵兰岛和加拿大北部，几乎覆盖了全球 10%的陆地面积；高山冰川也叫阿尔卑斯式冰川（Alpine glacier），分布于高海拔的山区，是许多河流的源头。冰川形成于常年寒冷的地区，例如中低纬山区的雪线以上。在那里，六边形的雪花落在地表，并层层叠加，最下方的雪花尖部在压力之下发生部分融化，形成雪水。雪水在低温下再度凝结之后，会形成颗粒状的粒雪（firn snow）。随着雪花继续叠加，粒雪被压实，并被冻结在一起，最终形成冰川。

和普通的河流中的水一样，冰川中的冰也会在重力和压力作用下流动，只不过流速十分缓慢。处于山地斜坡上的高山冰川被重力驱动，克服摩擦力，向山脚流动。当流到雪线之下时，就会开始逐渐消融，形成冰舌（ice tougue）。高山冰川根据形态又可以分为许多种，比如在圆形凹地中形成的冰斗（cirque）、在高山顶端形成的面状的冰帽（ice cap）、在峡谷中前进的山谷冰川（valley glacier）等。高山冰川可以改造山区地形，它们侵蚀山体，可以形成角峰（horn）、刃脊（arete）、悬谷（hanging valley）、U 形谷（U-shaped valley）等十分嶙峋壮丽的景观。

以雪线为界，高山冰川可以分为雪线以上的积累区（accumulation area）和雪线以下的消融区（ablation area）。如果冰川在积累区的增加量大于在消融区的流失量，那么它就会继续生长、延伸；反之，冰川则会退缩。在全球变暖的情况下，雪线会相应上移，减小积累区的面积，也加大了消融区的流失量，这样就容易导致冰川的退缩。世界上许多地方都有冰川退缩的情况，这也是对气候变化的一个很直观的体现。

大陆冰川的移动主要跟压力有关。大陆冰川的厚度很大，中部最厚的地方厚度可以达数千米，因此会产生巨大的冰体压力，在中部和边缘之间产生压力差，于是中部的冰就会流向相对薄弱的边缘地区，导致冰川的延展。这种驱动方式导致大陆冰川的能量很大，可以翻山越岭，通过挖掘和磨蚀等作用来大规模地改变地形地貌。在第四纪更新世，北半球曾广泛地被冰川覆盖，在北美洲形成过巨大的劳伦大冰盖。美国和加拿大边界的五大湖，就是劳伦大冰盖在加拿大地盾的边缘地区刨蚀出的冰川湖。大冰盖的体重让北美大陆的地面下沉，冰盖退走之后，在地面留下洼地，冰的融水注入这些洼地，就形成了包括五大湖在内的诸多冰川湖。与五大湖同时形成的还有北美众多的锅穴湖和冰川堰塞湖等，它们都是冰川的杰作。在五大湖附近有许多其它类型的冰川遗迹，比如冰碛丘（moraine）、鼓丘（drumlin）、冰水冲击平原（outwash plain）、蛇形丘（esker）、冰川漂砾（erratic）等，它们都是由冰川携带、搬运的碎屑组成的沉积构造。

冰川的冰体以及其携带的冰碛物中记录了许多的地球化学数据，可以帮助我们了解过去的气候和环境变化。比如，科学家在世界各地的冰川里钻取冰芯，然后从中提取氧同位素来重建过去数百万年的气候变化史。冰川是地球动态系统的一部分，它的变化由大气、洋流以及板块活动决定，并受到地球轨道变化（米兰科维奇循环）的影响。同时，大陆冰川的变化也会反馈到地球系统的其它组成部分，比如它控制着海平面的起落。例如，当北美大陆被劳伦大冰盖覆盖之时，全球总体的平均海平面比现在低很多，因为大量的水被以冰的形式固定在了陆地上，但是靠近北美大陆的地方，海平面又高于其余地区，这是因为规模巨大的大陆冰川对海水产生了吸引力。如果现在格陵兰岛的冰川完全融化，全球海平面将平均上涨 7 米左右，而如果南极大陆的冰川完全融化，全球海平面将会平均上涨大约 60 米。

拓展阅读：

美国地质调查局（USGS）：What is a glacier？ 以及 Satellite Image Atlas of Glaciers of the World

国家地理协会（NG）：glacier 以及 The Big Thaw

威斯康辛大学 & 威斯康辛地质及自然历史调查局：Ice Age geology

威斯康辛冰河步道：Landscape and Geology - Ice Age Trail

美国冰雪数据中心（NSIDC）：About glaciers

USGS 的重复照片项目：Repeat Photography Project （通过同一位置的重复照片观测冰川变化）

"Into the heart of glaciers。" 1997。National Geographic， Volume 189， Number 2， page 70。

"Sensitivity of glaciers and small ice caps to greenhouse warming。" 1992。ScienceVolume 258， Number 5079， page 115。

附加一个，冰川考察和美国西部的探险史：

波特兰州立大学：Welcome to Glaciers of the American West