วิทยาธารน้ำแข็ง


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

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


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

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

- ทิลล์ - ไม่ได้จัดเรียง
- (ตั้งแต่ผงธารน้ำแข็งไปจนถึงก้อนหินขนาดใหญ่) ที่ถูกทับถมโดยธารน้ำแข็งที่ถอยร่น/เคลื่อนตัวไปข้างหน้า ก่อตัวเป็นเนินตะกอนธารน้ำแข็งและเนินดินรูปทรงกลม
- เนินตะกอนธารน้ำแข็ง
- (วัสดุปลายธารน้ำแข็ง) คือวัสดุที่สะสมอยู่บริเวณปลายธารน้ำแข็ง; (วัสดุพื้นดิน) คือวัสดุที่สะสมตัวจากการละลายของธารน้ำแข็ง; (วัสดุด้านข้าง) คือวัสดุที่สะสมตัวอยู่ตามด้านข้างของธารน้ำแข็ง
- เนินดิน
- เนินเขาเรียบยาวที่ประกอบด้วยดินตะกอนธารน้ำแข็ง
- เนินตะกอนธารน้ำแข็งแบบมีร่อง
- เนินเขาใต้ธารน้ำแข็งขนาดใหญ่ที่มีลักษณะยาวขวางแนวการไหลของธารน้ำแข็งในอดีต
ดูเพิ่มเติม
หมายเหตุ
- ↑ Williams, Richard S. (1987). "Summary Remarks" . Annals of Glaciology . 9 : 254– 255. Bibcode : 1987AnGla...9..254W . doi : 10.3189/S0260305500000987 .
- ↑ " ธารน้ำแข็งเป็นหินประเภทหนึ่งหรือไม่?"สำนักงานสำรวจทางธรณีวิทยาแห่งสหรัฐอเมริกา 26 เมษายน 2562 สืบค้นเมื่อ6 กุมภาพันธ์ 2568
- ↑ธารน้ำแข็งคูร์โดปินและแม่น้ำชิมชัล ประเทศปากีสถาน
- 1 2 Mahapatra, GB (1994). ตำราธรณีวิทยาเชิงกายภาพ . สำนักพิมพ์นาเซีย, เดลี. หน้า269. ISBN 81-239-0110-0.
{{cite book}}: CS1 maint: ไม่พบตำแหน่งผู้เผยแพร่ ( ลิงก์ )
อ่านเพิ่มเติม
- เบนน์, ดักลาส ไอ. และ เดวิด เจ.เอ. อีแวนส์. ธารน้ำแข็งและการเกิดธารน้ำแข็ง . ลอนดอน ; อาร์โนลด์ , 1998. ISBN 0-340-58431-9
- เกรฟ, ราล์ฟ และ ไฮนซ์ บลัตเตอร์. พลวัตของแผ่นน้ำแข็งและธารน้ำแข็ง . เบอร์ลินฯลฯ; สปริงเกอร์ , 2009. ISBN 978-3-642-03414-5
- แฮมเบรย์, ไมเคิล และ เยอร์ก อาเลียน. ธารน้ำแข็ง . ฉบับพิมพ์ครั้งที่ 2. เคมบริดจ์และนิวยอร์ก ; สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ , 2004. ISBN 0-521-82808-2
- ฮุค, โรเจอร์ เลอบี. หลักการกลศาสตร์ของธารน้ำแข็ง . ฉบับพิมพ์ครั้งที่ 2. เคมบริดจ์และนิวยอร์ก; สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์, 2005. ISBN 0-521-54416-5
- Paterson, W. Stanley B. ฟิสิกส์ของธารน้ำแข็งฉบับพิมพ์ครั้งที่ 3 ออกซ์ฟอร์ดฯลฯ; สำนักพิมพ์ Pergamon Press , 1994. ISBN 0-08-037944-3
- van der Veen, Cornelis J. พื้นฐานของ Glacier Dynamics . รอตเตอร์ดัม ; เอเอ บัลเคมา, 1999. ISBN 90-5410-471-6
- van der Veen, Cornelis J. พื้นฐานของ Glacier Dynamics . ฉบับที่ 2 โบคา ราตัน, ฟลอริดา ; สำนักพิมพ์ซีอาร์ซี , 2556. ISBN 14-398-3566-7
ลิงก์ภายนอก
- 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