大陸冰蓋 (continental ice sheet) 是指長期覆蓋在陸地上的面積大於5萬平方千米的冰體。自邊緣向中心隆起、規模如南極或格陵蘭的盾形冰體。又稱大陸冰川，簡稱冰蓋。
基本介紹
- 中文名：大陸冰蓋
- 外文名：continental ice sheet
- 簡稱：冰蓋
- 又稱：大陸冰川
簡介,兩大冰蓋,南極,格陵蘭,成冰因素,成冰作用,冰晶組構,物質平衡,自然特徵,溫度,運動,冰岩心,
簡介
大陸冰蓋在氣候寒冷、有一定降雪量的兩極和高緯地區，除少數山峰突出冰面外，幾乎全部地面為厚達數百米至數千米連續的冰所覆蓋。大陸冰蓋中心部分為積累區，邊緣為消融區。冰蓋冰幾乎不受下伏地形影響，自中心向四周外流；邊緣部分自陸地向海洋伸展，一部分漂浮在海上的冰體稱冰架（陸緣冰）、冰棚或冰障。冰架冰斷裂、崩解後入海形成冰山。在北極和極區附近島嶼上，形態和特點與大陸冰蓋相似的、但規模小得多的冰體稱為冰帽或冰穹。
兩大冰蓋
地球上現存的大陸冰蓋有南極冰蓋和格陵蘭冰蓋。這兩大冰蓋約占全球冰川總面積的97%，總冰量的99%。南極冰蓋總面積為13980000平方公里，占全球冰川總面積的86%，總儲水量為21600000立方公里，占全球冰川總儲水量的90%。南極冰蓋的平均厚度約為2000～2500米，
已知最大厚度為4267米。若整個南極冰蓋融化，將使世界海平面上升約61米，即使扣除南極大陸的均衡恢復，海平面也要上升約40米。
橫貫南極的山脈把南極冰蓋分為具有不同特徵的兩部分：西南極冰蓋大部分地區，底部位於海平面以下，即使冰全部融化，陸地均衡回升後，地面仍在海平面以下，這部分冰蓋稱海洋冰蓋。西南極的大部分冰通過羅斯和龍尼冰架入海。東南極冰蓋擁有南極冰蓋全部冰量的80%以上，是一個最大高程超過4000米的穹狀冰體。除個別小範圍地區外，下伏基岩均在海平面以上。格陵蘭冰蓋總面積為1802400平方公里，總儲水量為2340000立方公里，如果全部融化，將使世界海平面上升7米。格陵蘭冰蓋的平均厚度為1515米，靠近冰蓋中心的最大厚度為3408米。格陵蘭冰蓋最高點海拔3157米，平均高度2135米。
南極
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。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。
南極冰蓋由東、西兩部分合成，以橫斷南極山脈為界 。南極冰蓋屬於冷冰川。特點是溫度低、積累量和消融量小、成冰作用緩長，如高 原站（南緯 79°15′，東經40°30′）成冰過程需3500年，因此相對比較穩定。南極冰蓋是地球上最乾寒的地區，高原內部的年平均氣溫低達－55℃，年降水量小於50毫米，冰面終年不化，成冰過程極慢。冰蓋邊緣的年平均溫度為－10～－15℃，最高、最低氣溫分別為10℃和－40℃，年降水量 200～500 毫米，夏季（11月～翌年2月）雪冰消融強烈，消融帶的海拔高度在1000～1400米以下，雪線高度界於0～100米之間。因此，南極冰蓋內陸是典型的極地大陸性冰川，沿海地帶和南極半島則具有極地海洋性冰川特性。南極冰蓋是地球上最大的冰庫和冷源，其形成與發展對全球氣候變化、海面升降和人類生活有重大影響。如果南極冰蓋全部融化，世界洋面將升高60米左右。
格陵蘭
形成於第四紀，在距今約18000年時冰蓋面積比今面積大7 倍，並與當時北美冰蓋相連線。格陵蘭島大部分位於北極圈內，全島面積為218 萬平方千米，是世界最大的島嶼。格陵蘭冰蓋面積約180 萬平方千米，平均厚度約1500 米，最大厚度達3200 米，占世界冰量的7%～9%。它由南北兩個穹形冰蓋連結而成，冰蓋邊緣一直覆蓋到海邊，有許多冰川的冰舌伸向海面，在若干峽灣中形成許多冰山。西格陵蘭的一些冰川，如雅各布港·伊斯伯依冰川，每年流動速度達7000米，是世界上流動最快的冰川。冰蓋中部西側的冰層表面每年以 0.1 米的速率在增厚，而東側則稍有變薄。冰蓋西海岸的消融區冰面每年變薄約0.2米。
格陵蘭冰蓋顯示更強的極地海洋性冰川性質。冰蓋西南部沿海的年平均氣溫高達1 ℃，1 月和7 月的平均氣溫分別為－7.8 ℃和9.7℃，年降水量達1000毫米，雪冰積累量和消融量都很大 。冰蓋內部的情況顯著不同，年平均氣溫約－30 ℃，2月和7月的平均氣溫分別為－47.2 ℃和－ 12.2℃，年降水量僅200毫米，氣溫低、 降水少，雪冰積累量和消融量較小，成冰過程緩慢，如世紀營地 (北緯77°11′，西經61°10′）成冰過程需125年。
成冰因素
成冰作用
大陸冰蓋的成冰作用是在沒有融水參與（僅在固相和氣相條件）下進行，稱為冷型變質成冰作用,或乾燥型變質成冰作用。成冰過程中，以沉陷和凝華再結晶作用為主。形成的冰叫原生重結晶冰，這種冰,氣泡很多，顆粒較細（1～3毫米）。乾雪相成凍的時間遠比溫性冰川長。溫性的蘇厄德冰川約在13米深處粒雪變成凍的時間僅3～5年。格陵蘭的賽特冰川，在66米深處，成冰時間達100年以上。南極東方站在100米深處，成冰時間竟高達4000年。
冰晶組構
冰晶組構指氣泡的形態和分布，晶體大小、形態和方位。冰晶組構發育主要受應力類型、總應變和溫度控制的假設，已在許多鑽孔冰岩心的組構研究中，得到滿意解釋。一般認為多極大型組構在遠低於融點的冰內不能形成，但是，在南極伯德站2164米深鑽孔內，約在650～974米深處冰溫為-28℃,冰組構有2或3個極大型組合。在大陸冰蓋各處，在5米深處與粒雪變成凍的深處之間，晶體以不變的速率生長，此後，晶體生長速率隨著溫度的下降而降低。很多鑽孔的研究表明：在現代冰與最新冰期凍的邊界處，晶體尺寸存在明顯的縮小現象。在未受應變的冷性冰川冰中氣泡一般呈球狀，氣泡的形態隨冰變形而變化。但是，在巴恩斯冰帽邊緣，最新冰期的冰川凍的特徵是含有小的球狀氣泡，即使在鄰近冰床處，經強烈剪下的這種冰川冰內的氣泡亦呈球形。
物質平衡
高緯地區的氣候特徵是氣溫很低,南極東方站附近年平均氣溫為-56℃，最低氣溫記錄達-88.3℃。年降水量少，南極約一半地區的淨積累量少於10厘米/年。因此，大陸冰蓋的積累量小，消融弱，物質平衡水平低。這些冰體比較穩定。據估算，南極冰蓋的年物質平衡變化範圍為相當於水深+80～-30毫米，但大多數估算為正值。南極冰蓋物質消耗主要是冰架邊緣的不斷崩解和強風把大量積雪吹離冰蓋。因為溫度低，消融局限於有利部位，在物質支出中居次要地位。格陵蘭冰蓋物質收支估算亦為正值。平均總積累量為446立方公里/年，總消融量為315立方公里/年水當量。根據127個站點資料,通過緯度、經度和高度分析，表明格陵蘭北部年積累量為15～50克/平方厘米，自東北向西南漸增。格陵蘭南部最高值(超過90克/平方厘米水當量)出現在東南部沿岸,向西減小。
自然特徵
溫度
根據觀測資料比較，格陵蘭和南極冰蓋許多地點的年平均氣溫和10米深處的粒雪溫度差僅僅在2℃以內，一般趨勢是粒雪溫度略低於氣溫。這種情況也只有在最高氣溫低於0℃的地區才會出現。根據極地冰蓋和冰川中溫度測量，南極伯德站、和平站、勞冰穹和加拿大北極區的懷特冰川底部冰溫均處於融點。冰架底部溫度等於海水冰點，冰架底部熱通量取決於海水溫度、鹽度和冰架下海水的環流。因為冰架由冰蓋補給，因此，冰蓋內溫度分布也影響冰架的溫度分布狀況。
運動
冰岩心
降水中氫、氧的重、輕原子的濃度比率取決於溫度。因此，冰岩心中同位素比率隨深度的變化可以用來解說過去的溫度變化，這樣的氣候記錄對於檢驗氣候變化理論和冰期成因是必不可少的。有的冰岩心分析已提供了最近十多萬年來最詳細的氣候信息。400多米鑽孔冰岩心分析獲得的最近的12萬年來的氣候記錄。冰岩心中還包含少量從大氣散落的各種物質，如海鹽、花粉、風吹塵埃、火山灰、外層空間物質(隕石等)和自然污染及核試驗的痕量元素。工業時代前的痕量元素的濃度可以測量，把它與當前值比較，便可得到世界範圍污染物質擴散的信息。有些散落物表現出明顯的季節變化，如微粒濃度、痕量元素(Na、Mg、Ca、K、AI)和極地雪中氧、氫同位素比率等。根據這些變化的資料可測定凍的年代和過去的降水率。火山噴發後散落物與氣溫變化還可以通過冰岩心分析加以測定；冰內氣泡提供了過去成冰時大氣的樣品。
■台北時間12日14時45分，17名中國科考勇士經過長達21天、1286公里的艱難跋涉，成功登上南極內陸冰蓋最高點
■這是中國在人類歷史上首次通過地面跋涉到達冰穹A之後，再次成功登上南極“冰蓋之巔”
“華夏蒼穹”雕塑矗立南極“冰蓋之巔”
高：1.6米
重：180公斤
由黃銅鑄成。
上部為司南，
下部是石琮，
刻有大篆文字
經過長達21天、1286公里的艱難跋涉，中國南極內陸冰蓋考察隊的17名隊員於台北時間12日14時45分，成功登上南極內陸冰蓋最高點———海拔4093米的冰穹A。
這是繼2005年1月18日中國在人類歷史上首次通過地面跋涉到達冰穹A之後，再次成功登上南極“冰蓋之巔”。
登頂之後，隊員們舉行了莊嚴的升國旗儀式，並豎立了一座“華夏蒼穹”紀念雕塑。目前隊員們身體狀況良好，心情十分激動。而登頂的前一天，隊員們的高原反應明顯加劇，登頂時間因此被推遲了一天。
獲悉隊員們成功登頂的訊息後，中國第24次南極科學考察隊臨時黨委立即從長城站給內陸冰蓋考察隊發去賀電，並將這一喜訊報告給國家海洋局。
內陸冰蓋考察隊於2007年12月22日從中國南極中山站附近的冰蓋邊緣出發。今年1月2日，考察隊平安穿越距離中山站約330公里至560公里的冰裂隙密集區；1月4日，到達距離中山站806公里的雄鷹營地；1月6日，順利到達海拔3000米以上的高原地區；1月9日，挺進南極冰穹A核心區。
此次內陸冰蓋考察為我國在南極大陸建立第三個科學考察站選址做前期準備，同時執行“國際極地年”中國行動的核心計畫———熊貓計畫：系統地開展冰川學、地球物理、天文學等數項考察。
考察隊計畫在冰穹A地區考察20天左右。在該地區實施的一系列科學考察，有望使中國對南極“冰蓋之巔”的了解達到一個全新水平。
整個南極大陸95%以上的面積都被厚厚的冰所覆蓋，猶如戴了一頂巨大的“白帽”，被稱為“冰蓋”。位於南緯80度22分、東經77度22分的冰穹A，不僅是南極內陸冰蓋的最高點，也被國際社會公認為南極科研的制高點。
在過去12年間，我國科考人員曾5次深入南極冰蓋腹地進行科學考察。
焦點
南極冰蓋下埋藏多少科學秘密？
作為地球上最大的“冷庫”，南極冰蓋是科學家研究全球氣候變化的關鍵區域。
□南極冰蓋是地球最南端的“冷凝器”
面積達1400萬平方公里的南極大陸，95%以上的面積被冰覆蓋，猶如頭上戴了一頂巨大的“帽子”，被稱為“冰蓋”。南極大陸冰蓋是地球上最大的冰蓋，占世界總冰量的90%。它猶如一座安裝在地球南端的“冷凝器”，冷卻從赤道來的熱空氣，調節全球熱量平衡，影響全球氣候變化。
冰穹A不僅是南極內陸冰蓋的最高區域，也被國際公認為南極科學研究的至高點。在冰穹A地區開展長期科學觀測，對研究全球氣候變化具有重要意義。
□南極冰芯是記錄地球滄海桑田變化的“檔案庫”
南極大陸冰蓋由積雪擠壓而成。科學家通過從冰蓋上鑽取冰芯樣品。冰芯蘊藏著珍貴的古氣候和古環境信息，找到年代久遠的冰芯，對重建地球歷史演化以及預測全球氣候和環境演變意義重大。
□南極冰蓋高原是地球上理想的天文觀測場所
近十多年的科學研究表明，南極是地球表面極佳的毫米波、亞毫米波、射電、紅外天文的觀測站址。而南極冰穹A因其特殊的地理位置，極有可能是南極地區最好的天文觀測站址。
□南極冰蓋下面埋藏未知科學秘密
南極冰蓋下埋藏了多少未知科學秘密？如冰穹A區域覆蓋的“甘伯采夫”冰下山脈，其岩石結構如何？冰蓋的底部環境怎樣？有沒有冰下湖？冰下水繫結構怎樣？
我國此次南極科學考察，在尋找深冰芯的同時，科學家將儘可能尋找冰下湖、探察冰下山脈輪廓、冰脊遷移演化和冰穹動力構造理論的證據，以揭示冰穹A內部冰層記錄的冰流歷史及其變化機制，研究冰蓋淨積累速率的時空特徵及變化規律，構建南極冰穹A冰層深度與年代關係。
分析
中國極地科考 從大國邁向強國
台北時間1月12日14時45分，中國南極內陸冰蓋考察隊登上了南極冰蓋最高點———海拔4093米的冰穹A。這是人類歷史上的第二次，也是中國歷史上的第二次，這次“登頂”見證了中國從極地科考大國向極地科考強國邁進的堅實一步。
位居地球最南端的南極洲，是各國競相展示綜合國力的大舞台，也是各國科考隊員展示民族精神的科學陣地。從科學考察價值來看，南極一共有4個主要點：極點、冰點、磁點和高點。目前美國已在“南極點”，法國在“南極磁點”，前蘇聯在“南極冰點”各建立了考察站；2005年，中國科考隊終於在南極的最高點 ———冰穹A也建立了自己的考察站。
南極科考，是一項關係到中華民族長遠利益的戰略決策。儘管在國際南極科考的大舞台上，中國由於歷史原因姍姍來遲，但中國在南極科研領域進行了不懈探索，僅在短短20多年時間裡，中國的南極科考已經形成了“一船”（“雪龍”號極地科考船）、“兩站”（南極長城站、中山站）和“一中心”（中國極地研究中心）的業務支撐體系和科研平台。
資料
“華夏蒼穹”矗立南極“冰蓋之巔”
矗立在南極“冰蓋之巔”的紀念雕塑“華夏蒼穹”，出自福州大學廈門工藝美術學院雕塑系藝術家吳曦煌之手。雕塑高1．6米，重180公斤，由黃銅鑄成。
“華夏蒼穹”雕塑的上部為司南，下部是石琮，刻有大篆文字。中國春秋戰國時期發明的司南是一種最早的指示南北方向的指南器，是中國古代四大發明之一———指南針的雛形。石琮內圓外方，它的出現距今有四五千年的歷史，是我國古代祭祀用的大禮器之一，代表中國人對天與地的最早理解，即“天圓地方”。
雕塑上刻有24個金光閃閃的大篆體文字，正面文字為“華夏蒼穹南極巨人”，兩側分別為“和平科學利用南極”和“造福人類振興中華”。整個雕塑記載了中華民族對南極、磁場和方向的最早認識，反映了中華民族歷史文明的悠久和燦爛。
在雕塑背面，用中英文鐫刻了紀念碑文，記錄了冰穹A的地理位置、海拔高度以及中國南極考察隊的艱難探索過程和科考目的等。
背景中國曆次南極內陸冰蓋考察
第一次：1997年，在中國第13次南極考察期間，8名考察隊員歷時13天，向南極內陸冰蓋腹地的冰穹A方向挺進了300公里。
第二次：1998年，8名考察隊員歷時17天，向冰穹A方向推進了464公里。考察期間最低氣溫零下44．5攝氏度，所有隊員臉部出現不同程度凍傷。
第三次：1999年，10名考察隊員進入冰穹A地區。此次冰蓋考察歷時50天，取得豐碩成果。
第四次：2002年，8名考察隊員在距中山站170公里處架設1台自動氣象站。
第五次：2005年，13名考察隊員在人類歷史上首次到達冰穹A最高點，並開展了科學考察工作。
第六次：2008年1月12日，17名中國南極科考隊員再次成功登上冰穹A，開展各項南極內陸冰蓋考察。
