南極地表大範圍的常年不融化的冰雪覆蓋。南極冰蓋始於漸新世末。至少在距今500萬年前就達到目前規模。
基本介紹
- 中文名：南極冰蓋
- 外文名：Antarctic Ice Sheet
- 直徑：4500千米
- 面積：約1398萬平方千米
- 最大厚度：4000多米
簡介,形成,特點,結構特點,界面,測定方法,南極環境,南極冰山,白色的沙漠,殺人風,奇寒,研究價值,
簡介
冰蓋絕大部分分布在南極圈內，直徑約4500千米，面積約1398萬平方千米，約占南極大陸面積的98%。平均厚度為2000～2500米，最大厚度達4000多米。冰蓋的總體積約2450萬立方千米，占世界陸地冰量的90%，淡水總量的70%。冰蓋外圍發育有面積約為150多萬平方千米的陸緣冰，主要有羅斯冰架、菲爾希納冰架和埃默里冰架等。在內陸冰蓋的補給和推動下，冰架邊緣不斷崩坍出大量的平頂冰山。
形成
南極冰蓋始於漸新世末。至少在距今500萬年前就達到目前規模。南極的冰蓋發育在大約距今34Ma年前那已經是非常明顯的事情了。超大陸岡瓦那的解體，把地球陸地分為非洲、印度、澳大利亞、南美和南極洲。在這些新的洲之間開啟了新的通道，大洋環流就在這些通道之間形成了。
南極冰蓋
南極冰蓋南極是最後一個從南美洲的最南端分開的，形成了德雷克海峽，南極就完全被南大洋保衛了，環南極流就形成了。巨大的環南極流把南極洲同其他大陸完全分開了，隔離了其他陸地和大洋對它的熱量的傳遞，南極洲開始變冷。
特點
像其他大陸一樣，南極大陸的總體地形也是由內陸中央向沿海降低的。南極冰蓋在重力的作用下始終處於不斷運動的狀態，並且，由內陸中央緩慢地向沿海方向移動，在海灣地帶突入海洋，形成冰架。當冰架上的冰繼續向深海方向流動時，就會發生崩解作用，然後形成一座座冰山飄向大海，直至融化。
南極冰蓋
南極冰蓋南極冰蓋並不像我們想像的那樣全部是冰，南極的冰蓋只在沿岸冰川如海的地方和內陸某些出現裸露岩石的部位才能見到成冰。南極冰蓋的上面，覆蓋著近百米厚的積雪層，其表面仍然在不斷地接受降雪的沉積，下層的積雪在重力的壓迫下不斷地轉化成冰。
南極冰蓋是由終年不化的降雪逐漸堆積而成的，屬於極地大陸冰川類型，它的主要特點是溫度低，雪的積累量和消融量都比較小，而且從新的積雪轉換成凍的過程非常緩慢，因此冰蓋相對比較穩定。其下層的積雪在上層積雪的重力作用下，被壓實排氣後發生重結晶作用，從而形成了堅硬的冰。南極冰蓋的冰和其他淡水冰最大的區別是它們未經過融溶，還含有大量的氣體，因此，它保存著完整的層狀結構。
由於冰蓋具有流動性，所以，儘管南極冰蓋持續不斷的接受者降雪的沉積，而冰蓋規模卻並沒有無限制地增加。南極的冰蓋在重力作用下，還會發生塑性變形，並且不斷地向沿岸低海拔低地方流動。此外，冰蓋底部由於基底溫度的作用，以及高壓下凍的熔點降低，使得冰蓋底部的冰發生融化，形成一個潤滑層，由此促進冰蓋底部的流動。而且，冰蓋表面的傾斜度和冰體的厚度也在很大程度上影響著冰蓋表面的運動速度。據觀測資料表明，南極的冰蓋正在以每年幾米甚至幾百米的速度向低海拔的方向流動。
結構特點
南極冰蓋遠看南極冰蓋，由於積雪凍結得非常結實，看到的是一片光滑平坦的冰原。但事實上，冰蓋的表面並不光滑。由於冰川是運動的，在冰川的運動中形成了許多分離的小冰川，並攜帶走了大批由碎石岩塊和冰融水混合而成的冰漬石，流動時，就像一把把銳利的銼刀刻蝕著地面，使地面形成了許多盆地和溝槽。南極的風也是天然的雕刻家，它將雪吹成幾十厘米到一米左右的冰雪脊樑，從而使表面看似寧靜的冰原卻處處充滿了陷阱。
由於冰蓋具有流動性，所以，儘管南極冰蓋持續不斷的接受者降雪的沉積，而冰蓋規模卻並沒有無限制地增加。南極的冰蓋在重力作用下，還會發生塑性變形，並且不斷地向沿岸低海拔低地方流動。此外，冰蓋底部由於基底溫度的作用，以及高壓下凍的熔點降低，使得冰蓋底部的冰發生融化，形成一個潤滑層，由此促進冰蓋底部的流動。而且，冰蓋表面的傾斜度和冰體的厚度也在很大程度上影響著冰蓋表面的運動速度。據觀測資料表明，南極的冰蓋正在以每年幾米甚至幾百米的速度向低海拔的方向流動。
像其他大陸一樣，南極大陸的總體地形也是由內陸中央向沿海降低的。南極冰蓋在重力的作用下始終處於不斷運動的狀態，並且，由內陸中央緩慢地向沿海方向移動，在海灣地帶突入海洋，形成冰架。當冰架上的冰繼續向深海方向流動時，就會發生崩解作用，然後形成一座座冰山飄向大海，直至融化。
南極冰蓋並不像我們想像的那樣全部是冰，南極的冰蓋只在沿岸冰川如海的地方和內陸某些出現裸露岩石的部位才能見到成冰。南極冰蓋的上面，覆蓋著近百米厚的積雪層，其表面仍然在不斷地接受降雪的沉積，下層的積雪在重力的壓迫下不斷地轉化成冰。而且，這種雪轉化成凍的作用現在仍然在持續不斷地進行著。
界面
在南極冰蓋上的積雪層中，包含著兩個重要的界面，其一是表面與大氣相接所形成的雪——氣界面；其二是深部與成冰相接所形成的雪——冰界面。在這裡，大氣、雪、冰之間廣泛地進行著的物質與能量的轉換，而這種轉換，就是通過這些界面來實現的。
測定方法
有三種估算方法：
1 Altimetry 就是通過在不同時間測量冰蓋厚度的方法計算冰量的變化，非常直觀。
2 Mass budget = mass gain - mass loss 計算凍的收支平衡。區域氣候模型可以得出冰蓋表面下雪和融化導致的質量變化，這是surface mass balance；冰蓋的大部分質量流失發生在冰蓋邊緣的冰川，冰流入海洋（ice discharge）。凍的流速可以通過衛星數據測量得到，然後結合凍的厚度來計算這一部分的質量流失。
3 NASA 2002年發射了一顆革命性的衛星，GRACE。GRACE每月測量一次地球重力場，可以直接得到冰蓋質量的變化。
南極環境
南極洲，位於南極點四周，為冰雪覆蓋的大陸，周圍島嶼星羅棋布。南極洲的面積，包括南極大陸及其島嶼面積共約1 400萬平方千米，占世界陸地面積的10%，與美國和墨西哥面積之和相當，是中國陸地面積的1.45倍，是澳大利亞陸地面積的2倍，為世界第五大陸。
南極
南極南極洲距離南美洲最近，中間隔著只有970千米的德雷克海峽。距離澳大利亞約有3 500千米；距離非洲約有4 000千米；與中國北京的距離約有12 000千米。
南極洲是由岡瓦納大陸分離解體而成，是世界上最高的大陸，平均海拔2 350米。橫貫南極山脈將南極大陸分成東西兩部分。這兩部分在地理和地質上差別很大。東南極洲是一塊很古老的大陸，據科學家推算，已有幾億年的歷史。它的中心位於難接近點，從任何海邊到難接近點的距離都很遠。
南極冰山
在南極周圍的海洋——南大洋中，漂浮著數以萬計的冰山，其體積之大，數量之多，遠遠超乎人們的想像。
冰山和浮冰不同，浮冰是海水凍成的海冰，冰山卻是從南極冰蓋分離出來的。每年都有數以萬計的冰山從陸緣冰的邊緣分裂出來，成為南極海域獨具特色的象徵。據統計，南大洋的冰山大約有218 300座，平均每個冰山重10萬噸。
南大洋的冰山一般長几百米，高出海面幾十米。大的冰山長度達到170千米。有的台狀冰山高出水面達到450米。1956年美國人觀測到一座罕見的大冰山，長333千米，寬96千米。這樣巨大的冰山，難道還不是移動的島嶼嗎？實際上，它的面積遠遠超過了大洋中的一些小島。像1987年10月初，羅斯冰架斷裂出一座冰山，長140千米，寬約40千米，高出水面225米，它的面積達到6 400平方千米。
南大洋飄泊的大量冰山，雖然美麗壯觀，給大洋增色不少，但是對於航行在海上的船隻來說，冰山始終是可怕的威脅。尤其是在大霧迷漫、能見度很差的天氣，或者是夜航期間，船隻必須小心翼翼地避開冰山。現代化的考察船和其他船隻，配備了雷達裝置，能夠及時發現冰山，因而減少了和冰山相撞的危險。
白色的沙漠
南極是世界上最乾燥的大陸。
不同於撒哈拉大沙漠高溫少雨的典型熱帶沙漠氣候，南極大陸的乾旱卻是因為低溫寒冷造成的。據觀測記錄，整個南極大陸的年平均降水量只有55毫米。降雨量的多少從沿海向內陸呈明顯下降的趨勢。沿海地區，冷暖氣流的交匯，降水量較多，每年可達300～400毫米，但這些降水量較多的地區都處在南極大陸的邊緣。南極大陸由於覆蓋廣袤的冰原，它的上空常年為高壓冷氣團控制，從海洋上吹來的暖濕氣流根本無法進入南極內陸，而且在寒冷冰原上空的冷空氣異常乾燥，含有的水蒸氣極少，所以越往南極內陸，降水的機會越少。年平均降水量只有30毫米，南極點附近只有5毫米，幾乎沒有降水現象。
由於氣候寒冷，南極大陸降下來少量的水，也不是液態的雨水，而是紛紛揚揚的雪花或雪粒。除了南極半島北端以及較低緯度的一些島嶼，在暖季有降雨現象，整個南極大陸實際上看不見降雨。到南極大陸進行科學考察的科學家，最明顯的感覺是空氣乾燥，在最初的頭幾個星期，差不多所有的人嘴唇都會幹裂。
正因為如此，人們把南極大陸稱作白色的沙漠。
極度的乾燥，使各國科學站對防火視為性命攸關的大事。因為他們知道，乾燥，加上風大，哪怕有一點點小火星，都會釀成難以挽回的大禍。澳大利亞在南極大陸東部瀕臨紐康姆灣的凱西站，就曾在一場大火中毀於一旦。
為了防禦可能發生的火災，各國科學站的房屋都注意保持一定的間隔，對易燃物品如木料、油桶的存放尤其小心。中國南極長城站的各棟房屋之間都保持相當距離，貯存燃料的油庫特意建在距離站區很遠的海濱高地，這都是預防火災的措施。此外，各國都十分重視建築材料的防火性能，中國在南極建成的第一個科學站——長城站，室內的天花板、四面的牆壁採用的是石膏板，室內地板、房門和地毯也經過防火處理，目的都是為了杜絕火災事故。有“南極第一城”之稱的美國麥克默多基地對防止火災也很重視，不僅對每個新來乍到的人反覆進行防火教育，基地還有一支專職的消防隊，所有的電話機上都標有火警的電話號碼，以防萬一。
南極的各國科學站如此重視防止火災，不是沒有原因的，這不僅是因為南極是地球的風極，大風的天氣會容易釀成火災，而且南極是世界上最乾燥的大陸，又缺乏水源，一旦著火，必定造成可怕的災難。
殺人風
在南極考察隊員中流傳一句：南極的冷不一定能凍死人，南極的風能殺人。
南極被稱作世界的“風極”，有人稱南極是“暴風雪的故鄉”。而寒冷的南極冰蓋則是孕育暴風的產床，它像一台製造冷風的機器，每時每刻都用冰雪的軀體冷卻空氣，孕育風暴。由於南極大陸是中部隆起向四周傾斜的高原，一但沉重的冷空氣沿著南極高原光滑的表面向四周俯衝下來，頓時狂風大作，天昏地暗，一場可怕的極地風暴便大施淫威了。這時，雪冰夾帶著沙子從滑溜溜的冰坡鋪天蓋地滾來，簡直像一道無形的瀑布，像一股飛奔而來的洪流，人在暴風中不過像迅猛流水中的一片葉子和一粒石子，休想站住腳。日本的一位考察隊員就在暴風雪中被吹得卡在冰柱中失去了生命。
那么南極的風究竟有多大呢？
在南極的各國科學站，都經常遇到暴風襲擊的情景。尤其是寒冷而黑暗的冬季，呼嘯的狂風，將房屋摧毀，推倒通訊鐵塔，捲走車輛，甚至將一座科學站變成一片廢墟的事時有發生。
因此，為了考察人員的安全，南極各國科學站都有嚴格規定，大風時絕對禁止外出，一切室外活動都是不能允許的。平時外出一定要兩人結組同行，並給每人一個登山包，裡面裝高頻電話、食品、鴨絨睡袋、海綿墊、鐵鏟等物品，以維持個人的生存。在各國南極科學考察站周圍，都建有大小不一的“避難所”。裡邊備有食品、飲料、燃料、通訊設備、小型發電機、取暖爐、睡袋等日常生活必需品。在外考察的科學家一旦碰上突如其來的暴風雪，一時又趕不回站的，均可就近躲進避難所。避難所的門是不上鎖的，也不分國籍，“南極人”可以進任何國家的避難所食宿，離去時只需留字致謝。
為了保障考察人員不致迷失方向，科學站的主要建築物之間的道路上，必須埋設標樁，拉上粗粗的繩子。遇上暴風雪時，隊員們可以扶著繩索行走，以防被暴風雪颳走。所以南極考察隊員把這些繩索叫做“南極救命繩”。
奇寒
南極是世界上最寒冷的地方，堪稱“世界寒極”。南極點附近的平均氣溫為-49°C，寒季時可達-80°C。
南極沒有春夏秋冬四季之分，只有暖季和寒季之別。即使是11月到次年3月的暖季，南極內陸的月平均溫度也在-34°C～-20°C之間。至於每年4月到10月的寒季，南極內陸的氣溫一般在-40°C～-70°C之間。
如此寒冷的天氣對人類和一切生命都是可怕的威脅。在南極，因寒冷而凍傷致殘的事例是經常發生的。
南極為什麼會這樣寒冷呢？這是由於南極冰蓋猶如一面巨型反射鏡，把太陽輻射的熱量的90%反射回宇宙空間的緣故。在南極的寒季，太陽幾乎很少露面，南極的大地吸收的熱量微乎其微，但是到了暖季，雖然太陽終日在地平線上徘徊，可是，雪白的冰蓋表面又拒絕接受太陽的熱量，結果南極終年是九天寒徹、大地封凍的荒涼景象。
