开始时,冰川冰会呈现乳白色的外观。但经过多年的打磨,这些冰川冰中的气泡明显减少,变得更加坚硬致密后变得晶莹剔透,而那些像水晶一样有蓝色色调的冰则被称为老冰川冰。因此,雪层的透明度和亮度逐渐减弱,导致大量空气被封闭在其中,从而促进了冰川冰的形成。
冰是怎么形成的?
水要形成冰,其实是需要两个条件。第一是过冷度,第二是晶核。首先,说下过冷度。其实水或者大部分纯净物质,在到达凝固温度的时候并不会凝固结冰,而是温度要低于凝固温度后,然后才发生相变,同时温度有一个小幅度的上升。所谓过冷现象,就是结晶时,实际结晶温度低于理论结晶温度的现象。现实中其实是可以看到过冷现象的,你将一瓶纯净水放到冰箱里面冷冻,等到一定时间后,晃动水瓶会发现水会很快结冰,这就是过冷解除后的结冰现象。
有兴趣的朋友可以进一步搜索过冷水结冰。实际上,利用过冷水制取冰浆,已经是一门商业化的技术,也是比较先进的制冰技术。过冷度其实是结冰的驱动力。可以形象地理解为,水吸收外界冷量,然后水温下降至-1甚至更低,此时的水就是过冷水,紧接着过冷水的冷量传递给晶核附近的水,过冷水失去冷量温度上升,而晶核附件的水结晶,将冷量以冰的形式保留下来。
所以说,过冷度是结晶驱动力的原因。当然,更准确的说法应该是吉布斯自由能是相变驱动力。其次,水要形成冰,还需要晶核。其实水结晶可以分为均相成核结晶以及异相成核结晶。根据经典成核理论,成核的时候,有一个最小成核半径。当晶核的半径大于最小值时,晶核就会慢慢长大,否则就会消失不见。可见,要顺利结冰,就需要有晶核的存在。
冰川是怎么形成的,世界上变薄最快的冰川是哪一个?
对于我们大多数人而言,地球上的冰川就像是最熟悉的陌生人一般。虽然,我们可以去体验位于贡嘎山下的海螺沟冰川景色。但那些更多的位于中国西部高山上的冰川,不仅常年被冰雪覆盖高寒缺氧,而且也是我们普通人难以抵达的特殊位置。那么,地球上的这些冰川都是怎么来的,世界上变薄最快的冰川又是哪一个?冰川本质上是水的另一种形式!简单来说,水在特定的气候条件下变成了雪的形态,而雪又在经过一系列繁琐的演变之后形成了冰川。
所谓巧妇难为无米之炊,这样的说法放在冰川的诞生上也同样适用。也就是说,冰川形成的首要条件,便是具备一定量级的固态降水,这其中涵盖了雾雹和雪。与此同时,冰川的形成还对地势有严格要求。比如,该处的高山不仅需要具备一定的海拔高度,而且山形还不能太过陡峭。那些落到地上的雪花会因为周围的环境条件,而随着时间的递进发生形状上的变化。
从雪花到圆球状雪,这种被称为粒雪的物质,便是构建冰川必须具备的原料。这些粒雪的硬度会随着紧密度的增加而提升,粒雪之间的孔隙也因为挤压而被缩小到彻底消失。于是,逐渐减弱的雪层透明度和亮度,导致其内部封闭了大量空气,从而促使了冰川冰的形成。在一开始形成的冰川冰,会呈现出乳白色的外观,但是,当其经历岁月的打磨之后,这些冰川冰里面的气泡明显减少,并在变得更加坚硬而致密之后成为了晶莹剔透的样子,而那些具有蓝色色调像水晶一样的冰,则被称为老冰川冰。
为什么就连冰川都会有运动行为?之所以我们很多人并没有觉察到冰川的运动,根本原因还是其本身的运动速度较慢,日均移动一般不会超过几厘米。即便是像格林兰的某些移动速度较快的冰川,其一年的运动距离也只不过千余米左右。而位于我国的大多数冰川就更慢了,物质循环在这些冰川上的发展特别缓慢,没有丰富冰川积累的它们具有较低的冰川运动速度。
众所周知,当物体处于受力状态时,会为了适应甚至消除外力而改变形状。就冰川上的冰而言,更容易发生晶体内部的滑动,这叫塑性变形。但是,一旦冰川遇到突然增大的外力,很可能会超过冰的断裂强度,导致其断裂变形。简而言之,只有当冰川上的外力在缓慢增加时,才能表现出塑性变形的特征。