Glaciologi

Sidomorän på en glaciär som ansluter sig till Gornerglaciären , Zermatt , schweiziska alperna . Moränen är den höga delen av skräp i den övre vänstra fjärdedelen av bilden.
Glaciologen Erin Pettit i Antarktis, 2016

Glaciologi (från latinska glaciärer 'frost, is' och antikgrekiska λόγος ( logos ) 'ämne'; bokstavligen 'studie av is') är den vetenskapliga studien av glaciärer , eller mer allmänt is och naturfenomen som involverar is.

Glaciologi är en tvärvetenskaplig geovetenskap som integrerar geofysik , geologi , fysisk geografi , geomorfologi , klimatologi , meteorologi , hydrologi , biologi och ekologi . Glaciärernas inverkan på människor inkluderar områdena mänsklig geografi och antropologi . Upptäckten av vattenis på Månen , Mars , Europa och Pluto lägger till en utomjordisk komponent till fältet, som kallas "astroglaciologi".

Översikt

En glaciär är en utsträckt ismassa som bildas av snö som faller och ackumuleras under en lång tidsperiod; glaciärer rör sig mycket långsamt, antingen sjunkande från höga berg, som i dalglaciärer, eller rör sig utåt från ackumuleringscentrum, som i kontinentala glaciärer .

Studieområden inom glaciologi inkluderar glacialhistoria och rekonstruktion av tidigare glaciationer. En glaciolog är en person som studerar glaciärer. En glacialgeolog studerar glaciala avlagringar och glaciala erosiva egenskaper i landskapet. Glaciologi och glacialgeologi är nyckelområden inom polarforskningen.

Typer

En glaciär på Bylot Island , Sirmilik National Park , Nunavut . Denna bergsglaciär är en av många som kommer ner från inlandsisen toppen av Byam Martin-bergen .

Glaciärer kan identifieras genom sin geometri och förhållandet till den omgivande topografin. Det finns två allmänna kategorier av glaciation som glaciologer särskiljer: alpin glaciation , ansamlingar eller "floder av is" begränsade till dalar; och kontinental glaciation , obegränsade ansamlingar som en gång täckte mycket av de nordliga kontinenterna.

  • Alpint – is rinner ner i bergsområdens dalar och bildar en istunga som rör sig mot slätterna nedanför. Alpina glaciärer tenderar att göra topografin mer robust genom att lägga till och förbättra skalan på befintliga funktioner. Olika funktioner inkluderar stora raviner som kallas cirques och arêtes , som är åsar där kanterna på två cirques möts.
  • Continental – ett inlandsis som finns idag, bara på höga breddgrader ( Grönland / Antarktis ), tusentals kvadratkilometer i yta och tusentals meter tjock. Dessa tenderar att jämna ut landskapen.

Zoner av glaciärer

  • Ackumuleringszon – där isbildningen går snabbare än att den avlägsnas.
  • Ablationszon (eller slöseri) – när summan av smältning, kalvning och avdunstning (sublimering) är större än mängden snö som läggs till varje år.

Glaciärjämviktslinje och ELA

Glaciärjämviktslinjen är linjen som skiljer glaciärackumuleringsområdet ovanför från ablationsområdet nedanför. Jämviktslinjehöjden (ELA) och dess förändring genom åren är en nyckelindikator på en glaciärs hälsa. En långsiktig övervakning av ELA kan användas som indikation på klimatförändringar .

Rörelse

Khurdopin-glaciären och Shimshal- floden, Gilgit-Baltistan , norra Pakistan 2017. Flera glaciärer rinner in i Shimshal-dalen och är benägna att blockera floden. Khurdopin-glaciären ökade 2016–17 och skapade en ansenlig sjö.
Glaciärer i Shimshal Valley från rymden, 13 maj 2017. Khurdopin-glaciären har dämmt upp Shimshal-floden och bildar en glaciärsjö . Floden har börjat hugga en stig genom glaciärens tå. I början av augusti 2017 hade sjön dränerats helt.

När en glaciär upplever en ackumulering av nederbörd (snö eller återfrysande regn) som överstiger produktionen genom ablation, visar glaciären en positiv glaciärmassbalans och kommer att avancera. Omvänt, om förlusten av volym (från avdunstning, sublimering, smältning och kalvning) överstiger ackumuleringen, visar glaciären en negativ glaciärmassbalans och glaciären kommer att smälta tillbaka. Under tider då volymen som tillförs glaciären genom nederbörd är ekvivalent med den isvolym som förlorats från kalvning, avdunstning och smältning, har glaciären ett stabilt tillstånd.

Vissa glaciärer visar perioder där glaciären går framåt i en extrem hastighet, det vill säga typiskt 100 gånger snabbare än vad som anses normalt, det kallas en svallande glaciär . Överspänningsperioder kan inträffa med ett intervall på 10 till 15 år, t.ex. på Svalbard . Detta orsakas främst på grund av en långvarig ackumuleringsperiod på subpolära glaciärer frusna till marken i ackumuleringsområdet. När spänningen på grund av den extra volymen i ackumuleringsområdet ökar, kan trycksmältpunkten för isen vid dess bas nås, den basala glaciärisen kommer att smälta och glaciären kommer att svälla över en film av smältvatten.

Rörelsehastighet

Rörelsen av glaciärer är vanligtvis långsam. Dess hastighet varierar från några centimeter till några meter per dag. Rörelsens hastighet beror på faktorerna nedan:

  • Temperaturen på isen. En polär glaciär visar kall is med temperaturer långt under fryspunkten från dess yta till dess bas. Den är frusen till sin säng. En tempererad glaciär har en smältpunktstemperatur under hela året, från dess yta till dess bas. Detta gör att glaciären kan glida på ett tunt lager av smältvatten. De flesta glaciärer i alpina regioner är tempererade glaciärer.
  • Lutning av sluttningen.
  • Glaciärens tjocklek
  • Subglacial vattendynamik

Glacial terminologi

Ablation
Slöseri av glaciären genom sublimering, issmältning och kalvning av isberg .
Ablationszon
Area av en glaciär där den årliga förlusten av is genom ablation överstiger den årliga vinsten från nederbörd .
Arête
En spetsig bergrygg där två cirques möts.
Bergschrund
Crevasse bildades nära huvudet av en glaciär, där ismassan har roterat, klippt och slitit sönder sig själv på samma sätt som ett geologiskt förkastning.
Cirque , Corrie eller cwm
Skålformad fördjupning utgrävd av källan till en glaciär.
Kryp
Anpassning till stress molekylär nivå.
Flödesrörelse
(av is) i konstant riktning.
Fraktur
Skört misslyckande (isbrott) under stressen som uppstår när rörelsen är för snabb för att rymmas. Det händer till exempel när den centrala delen av en glaciär rör sig snabbare än kanterna.
Morän
Ansamlat skräp som har burits av en glaciär och avsatts vid dess sidor (lateral morän) eller vid dess fot ( terminalmorän ).
Névé
Område på toppen av en glaciär (ofta en cirque) där snö samlas och matar glaciären.
Horn
Spire of rock, även känd som en pyramidformad topp, bildad av erosion uppåt av tre eller fler cirques runt ett enda berg. Det är ett extremfall av en arête.
Plockning /brytning
Där isens vidhäftning till berget är starkare än bergets sammanhållning , lämnar en del av berget med den flytande isen.
Tarn
En postglacial sjö i en cirque.
Tunneldal
Tunneln som bildas av hydraulisk erosion av is och berg under en inlandskant. Tunneldalen är det som finns kvar av den i det underliggande berget när inlandsisen har smält.

Glaciala avlagringar

En vattenkokaredamm i Hossa, Suomussalmi kommun, Finland

Stratifierad

Skölj sand/grus
Från framsidan av glaciärer, hittat på en slätt.
Vattenkokare
När ett lås av stillastående is lämnar en fördjupning eller grop.
Eskers
Branta åsar av grus/sand, möjligen orsakade av vattendrag som rinner under stillastående is.
Kames
Stratifierad drift bygger upp låga, branta kullar.
Varves
Växlande tunna sedimentbäddar (grova och fina) av en proglacial sjö . Sommarförhållandena avsätter mer och grövre material och vinterns, mindre och finare.

Ostratifierad

Dränkt drumlin i Clew Bay , Irland
Till -osorterat
(glaciärt mjöl till stenblock) avsatt av vikande/framryckande glaciärer, bildar moräner och drumlins.
Moränmaterial
(terminal) avsatt i slutet; (mark) material avsatt när glaciären smälter; (lateralt) material avsatt längs sidorna.
Drumlins
Släta långsträckta kullar som består av morän.
Ribbig morän
Stora subglaciala långsträckta kullar tvärs över tidigare isflöde.

Se även

Anteckningar

Vidare läsning

externa länkar