看过不少冰雪,你未必见过冰洞

作者: 赵山峰

来源: 原创

发布日期: 2017-01-10

本文介绍了冰洞的形成、特点及其美丽景观,探讨了冰川和岩洞中冰的多样性及其科学价值。

现在正值寒冬,就来应景地科普一下冰洞吧。虽然冰洞里都是冰,但它并不像你们想象的那样,只是“白茫茫一片真干净”。

冰洞是地球上最富魔幻色彩的自然景观之一。冰川和寒冷地区的岩洞都能形成冰洞,不过两种冰洞有着截然不同的样貌。冰川是制造冰洞的“大户”。夏季温度升高,冰川也开始悄悄融化。因为重力作用,冰川融水沿着冰层裂隙向下汇集,通常最终聚集到冰层底部,形成一条冰下暗河,从冰川末端流淌而出。如果沿着暗河逆水钻入河道,就能欣赏到冰川冰洞的绮丽景色。如果暗河也冻结了,那么你就会完全置身于一个冰的世界里。

高纬度或高海拔地区的岩洞也能形成冰洞——在寒冷的冬季,洞穴中的水分冻结成冰。这种冰洞四周还是岩石,冰以各种姿态或挂在洞壁,有的悬在洞顶,有的“长”在洞底。进入这种冰洞,就像参观一个天然的冰雕展。

冰洞的“主角”是冰雪,那么洞里是不是一片银白色的世界呢?其实并不是。很多冰洞,特别是冰川形成的冰洞,不但颜色多姿多彩,光影效果还能随时变化,给人超现实的感觉。冰川深处的冰通常是蓝色的。

冰川在形成过程中,冰雪颗粒在重力挤压下,比普通的冰要“紧实”很多,这种结构的改变,让冰呈现出蓝色。冰川的冰洞通常位于冰层底部,正是被压得最“瓷实”的地方;如果冰的透明度高,那么冰洞就变成一个蓝色世界,让人感觉好像置身在一块巨大的蓝色宝石里。

冰川是降雪逐渐累积而成,过程中因为气候变化,积累并不均匀,冰层上会形成条带状的纹路,这些纹理,不但是冰层的装饰,还是真正研究古代气候的重要证据。

在寒冷天气里,陆地上的岩洞内部也会结冰,这种冰洞里的冰千姿百态,是大自然的神奇雕塑。大多数天然岩石会有一定透水性,水分可以从岩缝渗透下来,天冷时就冻结成冰。“冰钟乳”与钟乳石的形成过程相似。不过,钟乳石是经过几十万、甚至上百万年才形成的,而“冰钟乳”通常每年形成一次。冰钟乳就好像是一个快放机,把钟乳石的生长历程浓缩在短短几个月中。

如果水分滴落速度很快,而气温又不够低,那么就会在洞底地面结出很多冰柱、冰塔。有些冰柱越长越高,最后连到洞顶。如果天气很冷,水刚从岩石渗出,来不及滴落就在洞顶结冰了,就会在洞顶形成“冰挂”。而更冷的时候,水分在岩石中就冻住了,不会再滴落。有一种“冰钟乳”最为特殊,冰柱上下粗细一样,直直地立在洞底。

这种冰柱的形成条件更为苛刻,滴水的水量、速度以及洞内的气温都要非常稳定,让水一滴落,没往四下流散就立刻结冰。

在岩石冰洞中,有时还能形成一些结构复杂的冰花,它们是由空气中的水分直接凝结而成。如果气温足够低,而空气中的水分含量又足够高,且空气很稳定、极少流动,水就会以“晶体”形式凝结:在天空中形成雪花;在玻璃上形成冰窗花;如果在岩洞里,就变成“冰花”。

冰花之所以称为“花”,是因为它们有非常规则的晶体结构,有的分成枝丫、长成“花针”、“花柱”。形成冰花,一个重要条件是环境稳定,开阔地区空气总在流动,而岩洞则满足了这一条件。所以在自然界中,通常只有岩洞里才会形成大规模的冰花。气温降到-10度以下时,会形成枝状冰花。常识里,水一般在0℃时结冰;但如果在水质非常纯、状态非常稳定,往往低于0℃时水依然保持液状。这种水叫“过冷水”。

当“过冷水”遇到一个粗糙的表面——岩石的洞壁的时候,就会结成晶体形态的冰。在不同温度下,结出的冰晶体样子也不同。

UUID: b1381455-34c4-4ab5-943c-76e0fac76c11

原始文件名: /home/andie/dev/tudou/annot/AI语料库-20240917-V2/AI语料库/博物公众号-pdf2txt/2017年/2017-01-10_看过不少冰雪,你未必见过冰洞.txt

是否为广告: 否

处理费用: 0.0078 元