กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 4 นาที

วิทยาธารน้ำแข็ง

ธารน้ำแข็งวิทยา ( มาจากภาษาละตินglacies ' น้ำค้างแข็ง, น้ำแข็ง' และภาษากรีกโบราณλόγος ( logos ) ' เรื่อง' ; แปลตรงตัวว่า' การศึกษาเกี่ยวกับน้ำแข็ง' ) คือการศึกษาทางวิทยาศาสตร์...

วิทยาธารน้ำแข็ง

เนินตะกอนธารน้ำแข็งด้านข้างบนธารน้ำแข็งที่เชื่อมต่อกับธารน้ำแข็งกอร์เนอร์เมืองเซอร์แมทเทือกเขาแอลป์สวิส เนินตะกอนนี้คือเนินเศษหินสูงที่อยู่บริเวณมุมบนซ้ายของภาพ
เอริน เพตติทนักธารน้ำแข็งวิทยาในทวีปแอนตาร์กติกา ปี 2016

ธารน้ำแข็งวิทยา ( มาจากภาษาละตินglacies ' น้ำค้างแข็ง, น้ำแข็ง' และภาษากรีกโบราณλόγος ( logos ) ' เรื่อง' ; แปลตรงตัวว่า' การศึกษาเกี่ยวกับน้ำแข็ง' ) คือการศึกษาทางวิทยาศาสตร์ เกี่ยวกับ ธารน้ำแข็งหรือโดยทั่วไปแล้วเกี่ยวกับน้ำแข็งและปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่เกี่ยวข้องกับน้ำแข็ง  

ธารน้ำแข็งวิทยาเป็นวิทยาศาสตร์โลก แบบสห วิทยาการที่บูรณาการธรณีฟิสิกส์ธรณีวิทยาภูมิศาสตร์กายภาพธรณีสัณฐานวิทยาภูมิอากาศวิทยาอุตุนิยมวิทยาอุทกวิทยาชีววิทยาและนิเวศวิทยาผลกระทบของธารน้ำแข็งต่อมนุษย์ครอบคลุมถึงสาขาภูมิศาสตร์มนุษย์และมานุษยวิทยาการค้นพบน้ำแข็งบนดวงจันทร์ดาวอังคารยูโรปาและพลูโตเพิ่มองค์ประกอบนอกโลกให้กับสาขานี้ ซึ่งเรียกว่า "ธารน้ำแข็งวิทยาอวกาศ" [ 1 ]

ภาพรวม

ธารน้ำแข็งเป็นมวลน้ำแข็งหนาแน่นที่คงอยู่ (รูปแบบหนึ่งของหิน[ 2 ] ) ซึ่งเกิดจากหิมะที่ตกลงมาและสะสมตัวเป็นเวลานาน ธารน้ำแข็งเคลื่อนที่ช้ามาก โดยอาจไหลลงมาจากภูเขาสูง เช่น ธารน้ำแข็งในหุบเขา หรือเคลื่อนตัวออกไปจากศูนย์กลางการสะสมตัว เช่น ธารน้ำแข็ง บนทวีป

สาขาวิชาธารน้ำแข็งวิทยาครอบคลุมถึงประวัติศาสตร์ของธารน้ำแข็งและการสร้างแบบจำลองการเกิดธารน้ำแข็งในอดีต นักธารน้ำแข็งวิทยาคือผู้ที่ศึกษาธารน้ำแข็ง ส่วนนักธรณีวิทยาธารน้ำแข็งศึกษาตะกอนธารน้ำแข็งและลักษณะการกัดเซาะของธารน้ำแข็งบนภูมิทัศน์ ธารน้ำแข็งวิทยาและธรณีวิทยาธารน้ำแข็งเป็นสาขาสำคัญของการวิจัยในเขตขั้วโลก

ประเภท

ธารน้ำแข็ง บนเกาะ ไบโลต์อุทยานแห่งชาติเซอร์มิลิกนูนาวุตธารน้ำแข็งบนภูเขานี้เป็นหนึ่งในธารน้ำแข็งหลายแห่งที่ไหลลงมาจากแผ่นน้ำแข็ง ภายใน บนยอดเขาไบยัมมาร์ติ

ธารน้ำแข็งสามารถจำแนกได้จากรูปทรงเรขาคณิตและความสัมพันธ์กับภูมิประเทศโดยรอบ นักธารน้ำแข็งวิทยาแบ่งประเภทของธารน้ำแข็งออกเป็นสองประเภทหลัก ได้แก่ธารน้ำแข็งบนเทือกเขาแอล ป์ ซึ่งเป็นการสะสมตัวหรือ "แม่น้ำน้ำแข็ง" ที่จำกัดอยู่ในหุบเขา และธารน้ำแข็งบนทวีปซึ่งเป็นการสะสมตัวที่ไม่จำกัดขอบเขต และเคยปกคลุมพื้นที่ส่วนใหญ่ของทวีปทางเหนือ

  • ธารน้ำแข็งแอลป์ – ธารน้ำแข็งไหลลงมาจากหุบเขาในพื้นที่ภูเขาและก่อตัวเป็นลิ้นน้ำแข็งเคลื่อนตัวลงสู่ที่ราบด้านล่าง ธารน้ำแข็งแอลป์มักทำให้ภูมิประเทศขรุขระมากขึ้นโดยการเพิ่มและปรับปรุงขนาดของลักษณะภูมิประเทศที่มีอยู่เดิม ลักษณะต่างๆ ได้แก่ หุบเหวขนาดใหญ่ที่เรียกว่าเซอร์ก (cirques)และอาร์เรต์ (arêtes)ซึ่งเป็นสันเขาที่ขอบของเซอร์กสองแห่งมาบรรจบกัน
  • น้ำแข็งทวีป – แผ่นน้ำแข็งที่พบได้ในปัจจุบันเฉพาะในละติจูดสูง ( เช่น กรีนแลนด์ / แอนตาร์กติกา ) มีพื้นที่หลายพันตารางกิโลเมตรและหนาหลายพันเมตร น้ำแข็งเหล่านี้มีแนวโน้มที่จะทำให้ภูมิประเทศราบเรียบ

เขตธารน้ำแข็ง

  • เขต สะสมน้ำแข็ง – บริเวณที่การก่อตัวของน้ำแข็งเกิดขึ้นเร็วกว่าการสลายตัวของน้ำแข็ง
  • เขต การละลาย (หรือการสูญเสีย) – คือช่วงที่ผลรวมของการละลายการแตกตัวของหิมะและการระเหย (การระเหิด) มีมากกว่าปริมาณหิมะที่เพิ่มเข้ามาในแต่ละปี

เส้นสมดุลของธารน้ำแข็งและ ELA

เส้นสมดุลของธารน้ำแข็งคือเส้นที่แบ่งพื้นที่สะสมตัวของธารน้ำแข็งด้านบนออกจากพื้นที่ละลายด้านล่าง ระดับความสูงของเส้นสมดุล (ELA) และการเปลี่ยนแปลงของ ELA ในช่วงหลายปีที่ผ่านมาเป็นตัวบ่งชี้สำคัญของสุขภาพของธารน้ำแข็ง การเฝ้าติดตาม ELA ในระยะยาวอาจใช้เป็นตัวบ่งชี้การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศได้

ความเคลื่อนไหว

ธารน้ำแข็ง Khurdopin และ แม่น้ำ Shimshal , Gilgit-Baltistan , ปากีสถานตอนเหนือ 2017 ธารน้ำแข็งหลายแห่งไหลลงสู่หุบเขา Shimshal และมีแนวโน้มที่จะปิดกั้นแม่น้ำ ธารน้ำแข็ง Khurdopin ไหลเชี่ยวกรากในปี 2016–17 ทำให้เกิดทะเลสาบขนาดใหญ่[ 3 ]
ภาพถ่ายจากอวกาศแสดงให้เห็นธารน้ำแข็งในหุบเขาชิมซาล เมื่อวันที่ 13 พฤษภาคม 2560 ธารน้ำแข็งคูร์โดปินได้กั้นแม่น้ำชิมซาล ทำให้เกิดทะเลสาบธารน้ำแข็งขึ้น แม่น้ำเริ่มกัดเซาะทางผ่านปลายธารน้ำแข็ง และภายในต้นเดือนสิงหาคม 2560 ทะเลสาบก็แห้งเหือดไปจนหมด

เมื่อธารน้ำแข็งได้รับปริมาณน้ำแข็งสะสมจากปริมาณน้ำฝน (หิมะหรือฝนที่แข็งตัวใหม่) มากกว่าปริมาณน้ำแข็งที่ละลายออกไป ธารน้ำแข็งจะมีความสมดุลของมวลเป็นบวกและจะเคลื่อนตัวไปข้างหน้า ในทางกลับกัน หากปริมาณน้ำแข็งที่สูญเสียไป (จากการระเหย การระเหิด การละลาย และการแตกตัว) มากกว่าปริมาณน้ำแข็งสะสม ธารน้ำแข็ง จะ มีความสมดุลของมวลเป็นลบและจะละลายกลับไป ในช่วงเวลาที่ปริมาณน้ำแข็งที่ไหลเข้าสู่ธารน้ำแข็งจากปริมาณน้ำฝนเท่ากับปริมาณน้ำแข็งที่สูญเสียไปจากการแตกตัว การระเหย และการละลาย ธารน้ำแข็งจะอยู่ในสภาวะสมดุล

ธารน้ำแข็งบางแห่งแสดงให้เห็นช่วงเวลาที่ธารน้ำแข็งเคลื่อนตัวไปข้างหน้าด้วยอัตราที่สูงมาก โดยทั่วไปแล้วจะเร็วกว่าปกติถึง 100 เท่า ซึ่งเรียกว่าธารน้ำแข็งพุ่ง (surging glacier ) ช่วงเวลาการพุ่งอาจเกิดขึ้นทุกๆ 10 ถึง 15 ปี เช่น ในสฟาลบาร์ดสาเหตุหลักมาจากการสะสมตัวเป็นเวลานานบนธารน้ำแข็งกึ่งขั้วโลกที่แข็งตัวติดกับพื้นดินในบริเวณสะสม เมื่อความเครียดเนื่องจากปริมาตรที่เพิ่มขึ้นในบริเวณสะสมเพิ่มขึ้น จุดหลอมเหลวของน้ำแข็งที่ฐานอาจถึงจุดสูงสุด น้ำแข็งที่ฐานธารน้ำแข็งจะละลาย และธารน้ำแข็งจะพุ่งไปข้างหน้าบนชั้นน้ำที่ละลาย

อัตราการเคลื่อนที่

โดยปกติแล้ว การเคลื่อนตัวของธารน้ำแข็งจะเป็นไปอย่างช้าๆ ความเร็วในการเคลื่อนตัวจะแตกต่างกันไปตั้งแต่ไม่กี่เซนติเมตรจนถึงไม่กี่เมตรต่อวัน อัตราการเคลื่อนที่ขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ ดังต่อไปนี้:

  • อุณหภูมิของน้ำแข็งธารน้ำแข็งขั้วโลกจะมีน้ำแข็งเย็นจัด โดยมีอุณหภูมิต่ำกว่าจุดเยือกแข็งมากตั้งแต่พื้นผิวถึงฐาน มันแข็งตัวติดอยู่กับพื้น ในขณะที่ธารน้ำแข็งเขตอบอุ่นจะมีอุณหภูมิอยู่ที่จุดหลอมเหลวตลอดทั้งปี ตั้งแต่พื้นผิวถึงฐาน ทำให้ธารน้ำแข็งสามารถเลื่อนไปบนชั้นน้ำละลายบางๆ ได้ ธารน้ำแข็งส่วนใหญ่ในเขตเทือกเขาแอลป์เป็นธารน้ำแข็งเขตอบอุ่น
  • ความชันของเนิน.
  • ความหนาของธารน้ำแข็ง[ 4 ]
  • พลวัตของน้ำใต้ธารน้ำแข็ง

ศัพท์เฉพาะเกี่ยวกับธารน้ำแข็ง

การทำลาย
การสูญเสียของธารน้ำแข็งผ่านกระบวนการระเหิด การละลายของน้ำแข็ง และการแตกตัว เป็น ภูเขาน้ำแข็ง
บริเวณการจี้
พื้นที่ของธารน้ำแข็งที่ปริมาณน้ำแข็งที่สูญเสียไปจากการละลายในแต่ละปีมีมากกว่าปริมาณน้ำแข็งที่เพิ่มขึ้นจากปริมาณน้ำฝน ในแต่ละ ปี
อาเรเต้
สันหินแหลมที่เกิดจากการบรรจบกันของแอ่งธารน้ำแข็งสองแห่ง
เบิร์กชรุนด์
รอยแยกเกิดขึ้นใกล้กับส่วนหัวของธารน้ำแข็ง ซึ่งมวลน้ำแข็งได้หมุน เฉือน และฉีกขาดออกจากกันในลักษณะเดียวกับรอยเลื่อนทางธรณีวิทยา
Cirque , Corrie หรือ cwm
แอ่งรูปชามที่เกิดจากการกัดเซาะของธารน้ำแข็ง
คืบคลาน
การปรับตัวต่อความเครียดในระดับโมเลกุล
ไหล
การเคลื่อนที่ (ของน้ำแข็ง) ในทิศทางคงที่
กระดูกหัก
การแตกหักแบบเปราะ (การแตกของน้ำแข็ง) เกิดขึ้นภายใต้แรงกดดันที่เกิดขึ้นเมื่อการเคลื่อนที่เร็วเกินกว่าที่การเคลื่อนตัวอย่างช้าๆ จะตามทันได้ ตัวอย่างเช่น เกิดขึ้นเมื่อส่วนกลางของธารน้ำแข็งเคลื่อนที่เร็วกว่าขอบ
ลักษณะภูมิประเทศที่เกิดจากธารน้ำแข็ง
ชื่อเรียกโดยรวมของโครงสร้างทางสัณฐานวิทยาที่อยู่ภายใน/บน/ใต้/รอบๆ ธารน้ำแข็ง
โมเรน
เศษหินและตะกอนที่สะสมตัวซึ่งถูกพัดพามาโดยธารน้ำแข็งและทับถมอยู่ตามด้านข้างของธารน้ำแข็ง (โมเรนด้านข้าง) หรือที่เชิงธารน้ำแข็ง ( โมเรนปลายธารน้ำแข็ง )
เนเว่
บริเวณส่วนบนสุดของธารน้ำแข็ง (มักเป็นแอ่งธารน้ำแข็ง) ที่หิมะสะสมและหล่อเลี้ยงธารน้ำแข็ง
นูนาทัก / ร็อกนอน / เกาะน้ำแข็ง
มองเห็นยอดเขาส่วนหนึ่งซึ่งถูกปกคลุมด้วยธารน้ำแข็ง
แตร
ยอดหินแหลม หรือที่รู้จักกันในชื่อยอดเขารูปพีระมิด เกิดจากการกัดเซาะจากด้านบนของแอ่งหินสามแห่งขึ้นไปรอบภูเขาลูกเดียว ถือเป็นกรณีสุดขั้วของสันหินแหลม
การถอน /การขุดหิน
ในบริเวณที่แรงยึดเกาะระหว่างน้ำแข็งกับหินแข็งแรงกว่าแรงยึดเหนี่ยวภายในของหิน ส่วนหนึ่งของหินจะหลุดออกไปพร้อมกับน้ำแข็งที่ไหลลงมา
ทาร์น
ทะเลสาบหลังยุคน้ำแข็งในแอ่งหินรูปครึ่งวงกลม
หุบเขาอุโมงค์
อุโมงค์ที่เกิดจากการกัดเซาะของน้ำแข็งและหินใต้ขอบแผ่นน้ำแข็งโดยแรงดันน้ำ หุบเขาอุโมงค์คือสิ่งที่เหลืออยู่ของแผ่นน้ำแข็งในชั้นหินด้านล่างหลังจากแผ่นน้ำแข็งละลายไปแล้ว

ตะกอนธารน้ำแข็ง

บ่อกาต้มน้ำในHossa เทศบาลSuomussalmiประเทศฟินแลนด์

แหล่งที่มา: [ 4 ]

แบ่งชั้น

ทราย/กรวดที่เกิดจากการพัดพาของน้ำแข็ง
พบได้จากด้านหน้าของธารน้ำแข็ง บนที่ราบ
กาต้มน้ำ
เมื่อก้อนน้ำแข็งที่หยุดนิ่งก่อตัวขึ้นและทิ้งร่องรอยเป็นแอ่งหรือหลุม
เนินทราย
สันเนินลาดชันที่ประกอบด้วยกรวด/ทราย อาจเกิดจากลำธารที่ไหลอยู่ใต้แผ่นน้ำแข็งที่หยุดนิ่ง
คาเมส
ตะกอนทับถมเป็นชั้นๆ ก่อตัวเป็นเนินเขาเตี้ยๆ สูงชัน
วาร์ฟส์
ชั้นตะกอนบางๆ สลับกัน (หยาบและละเอียด) ของทะเลสาบที่เกิดจากธารน้ำแข็ง สภาพอากาศในฤดูร้อนจะทำให้เกิดการสะสมของวัสดุที่หยาบกว่าและมากกว่า ในขณะที่สภาพอากาศในฤดูหนาวจะทำให้เกิดการสะสมของวัสดุที่น้อยกว่าและละเอียดกว่า

ไม่มีการแบ่งชั้น

นกดรัมลินที่จมน้ำในอ่าวเคลว์ประเทศไอร์แลนด์
ทิลล์ - ไม่ได้จัดเรียง
(ตั้งแต่ผงธารน้ำแข็งไปจนถึงก้อนหินขนาดใหญ่) ที่ถูกทับถมโดยธารน้ำแข็งที่ถอยร่น/เคลื่อนตัวไปข้างหน้า ก่อตัวเป็นเนินตะกอนธารน้ำแข็งและเนินดินรูปทรงกลม
เนินตะกอนธารน้ำแข็ง
(วัสดุปลายธารน้ำแข็ง) คือวัสดุที่สะสมอยู่บริเวณปลายธารน้ำแข็ง; (วัสดุพื้นดิน) คือวัสดุที่สะสมตัวจากการละลายของธารน้ำแข็ง; (วัสดุด้านข้าง) คือวัสดุที่สะสมตัวอยู่ตามด้านข้างของธารน้ำแข็ง
เนินดิน
เนินเขาเรียบยาวที่ประกอบด้วยดินตะกอนธารน้ำแข็ง
เนินตะกอนธารน้ำแข็งแบบมีร่อง
เนินเขาใต้ธารน้ำแข็งขนาดใหญ่ที่มีลักษณะยาวขวางแนวการไหลของธารน้ำแข็งในอดีต

ดูเพิ่มเติม

หมายเหตุ

  1. Williams, Richard S. (1987). "Summary Remarks" . Annals of Glaciology . 9 : 254– 255. Bibcode : 1987AnGla...9..254W . doi : 10.3189/S0260305500000987 .
  2. " ธารน้ำแข็งเป็นหินประเภทหนึ่งหรือไม่?"สำนักงานสำรวจทางธรณีวิทยาแห่งสหรัฐอเมริกา 26 เมษายน 2562 สืบค้นเมื่อ6 กุมภาพันธ์ 2568
  3. ธารน้ำแข็งคูร์โดปินและแม่น้ำชิมชัล ประเทศปากีสถาน
  4. 1 2 Mahapatra, GB (1994). ตำราธรณีวิทยาเชิงกายภาพ . สำนักพิมพ์นาเซีย, เดลี. หน้า269. ISBN  81-239-0110-0.{{cite book}}: CS1 maint: ไม่พบตำแหน่งผู้เผยแพร่ ( ลิงก์ )

อ่านเพิ่มเติม

  • สมาคมธารน้ำแข็งวิทยานานาชาติ (IGS)
  • สมาคมวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับชั้นน้ำแข็งนานาชาติ (IACS)
  • กลุ่มวิจัยหิมะ น้ำแข็ง และดินเยือกแข็งถาวร มหาวิทยาลัยอะแลสกาแฟร์แบงค์ส
  • กลุ่มวิจัยอาร์กติกและเทือกเขาแอลป์ มหาวิทยาลัยอัลเบอร์ตา
  • ธารน้ำแข็งออนไลน์
  • ศูนย์ข้อมูลโลกด้านธารน้ำแข็งวิทยา เคมบริดจ์ สหราชอาณาจักร
  • ศูนย์ข้อมูลหิมะและน้ำแข็งแห่งชาติ เมืองโบลเดอร์ รัฐโคโลราโด
  • การวัดปริมาณน้ำแข็งบนพื้นดินทั่วโลกจากอวกาศ (GLIMS)
  • โครงสร้างธารน้ำแข็ง – แผนที่ภาพถ่ายเก็บถาวรเมื่อ 2012-10-06 ที่Wayback Machine
  • โครงการสภาพภูมิอากาศของธารน้ำแข็งนอร์ทแคสเคด
  • ศูนย์ธารน้ำแข็งวิทยา มหาวิทยาลัยเวลส์
  • กลุ่มวิจัยธารน้ำแข็งวิทยาแห่งสถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนีย (Caltech Glacier Group)
  • กลุ่มวิจัยธารน้ำแข็งวิทยา มหาวิทยาลัยโคเปนเฮเกน
  • สถาบันวิทยาศาสตร์อุณหภูมิต่ำ ซัปโปโร
  • สถาบันวิจัยขั้วโลกแห่งชาติ โตเกียว
  • กลุ่มวิจัยธารน้ำแข็งวิทยา มหาวิทยาลัยวอชิงตันเก็บถาวรเมื่อวันที่ 16 มกราคม 2552 ที่Wayback Machine
  • ห้องปฏิบัติการธารน้ำแข็ง, Universidad de Chile-Centro de Estudios Científicos, Valdivia
  • สมาคมภูมิศาสตร์รัสเซีย (ศูนย์มอสโก) – คณะกรรมการธารน้ำแข็งวิทยา
  • สถาบันอุตุนิยมวิทยาและธรณีฟิสิกส์ มหาวิทยาลัยอินส์บรุค ประเทศออสเตรีย

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ วิทยาธารน้ำแข็ง

ธารน้ำแข็งวิทยา ( มาจากภาษาละตินglacies ' น้ำค้างแข็ง, น้ำแข็ง' และภาษากรีกโบราณλόγος ( logos ) ' เรื่อง' ; แปลตรงตัวว่า' การศึกษาเกี่ยวกับน้ำแข็ง' ) คือการศึกษาทางวิทยาศาสตร์...

ภาพรวม

ธารน้ำแข็งเป็นมวลน้ำแข็งหนาแน่นที่คงอยู่ (รูปแบบหนึ่งของหิน [ 2 ] ) ซึ่งเกิดจากหิมะที่ตกลงมาและสะสมตัวเป็นเวลานาน ธารน้ำแข็งเคลื่อนที่ช้ามาก โดยอาจไหลลงมาจากภูเขาสูง เช่น ธารน้ำแข็งในหุบเขา หรือเคลื่อนตัวออกไปจากศูนย์กลางการสะสมตัว เช่น ธารน้ำแข็ง บน ทวีป

ประเภท

ธารน้ำแข็งสามารถจำแนกได้จากรูปทรงเรขาคณิตและความสัมพันธ์กับภูมิประเทศโดยรอบ นักธารน้ำแข็งวิทยาแบ่งประเภทของธารน้ำแข็งออกเป็นสองประเภทหลัก ได้แก่ ธารน้ำแข็งบนเทือกเขาแอล ป์ ซึ่งเป็นการสะสมตัวหรือ "แม่น้ำน้ำแข็ง" ที่จำกัดอยู่ในหุบเขา และ ธารน้ำแข็งบนทวีป...

เขตธารน้ำแข็ง

เขต สะสมน้ำแข็ง – บริเวณที่การก่อตัวของน้ำแข็งเกิดขึ้นเร็วกว่าการสลายตัวของน้ำแข็ง เขต การละลาย (หรือการสูญเสีย) – คือช่วงที่ผลรวมของการละลาย การแตกตัวของหิมะ และการระเหย (การระเหิด) มีมากกว่าปริมาณหิมะที่เพิ่มเข้ามาในแต่ละปี