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雪线分布成因及规律

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  在对海拔较高的山地进行垂直自然带分析时,常常会遇到一条雪线。雪线作为冰川学上的一个重要标志,它控制着冰川的发育和分布。雪线变化对陆地自然环境变迁和人类活动所产生的影响具有显著的指示作用。因此,研究雪线分布变化具有十分重要的意义。什么是雪线,影响雪线变化的因素有哪些,其分布有什么规律哪?笔者结合郑度研究员(中国科学院地理科学与资源研究所)和秦大河研究员(中国气象局)的研究成果,曾进行过系统的考究,现将结果整理出来,以期对同行的教学有所帮助。

一、雪线的定义及分类

  在高纬度和高山地区永久积雪区的下部界线,称为雪线。在雪线以上,气温较低,全年冰雪的补给量大于消融量,形成了常年积雪区;在雪线以下,气温较高,全年冰雪的补给量小于消融量,不能积累多年冰雪,只能是季节性积雪区;在雪线附近,年降雪量等于年消融量,达到动态平衡。因此,雪线亦称为固态降水的零平衡线。

  一个地方的雪线位置不是固定不变的。季节变化就能引起雪线的升降:夏季气温较高,雪线上升;冬季气温降低,雪线下降。这种临时界限叫做季节雪线。只有夏季雪线位置比较稳定,每年都回复到比较固定的高度,由于这个缘故,雪线高度都是在夏季最热月进行测定的。雪线可分为以下两种:(1)气候雪线:夏季中高山上成片雪层的最低高度。 (2)地形雪线:夏季中雪以孤立分片形式持留在地表的最低高度。

二、影响雪线分布高度的因素地球上各地区雪线的分布高度起伏多变,主要取决于气候与地貌因素的综合作用。大气环境改变等因素也会对其产生影响。

1、 气候上的气温与降水都与之有关系。

  雪线的分布高度与气温成正相关,温度高时雪线也高。由于地表气温由低纬度向高纬度递减,使雪线分布高度的总趋势也由低纬度向高纬度递减。例如,雪线高度在热带非洲为4500~5200米,到阿尔卑斯山降至2400~3200米,北极圈内只有200米以下。

  降水量与雪线高度关系密切:降水量越大,雪线越低;降水量越少,雪线越高。因为,在降雪量很少的条件下,要达到降雪量与消融量的平衡,必须有较低的年平均温度(即雪线位置必然较高),以使消融量和蒸发量减到很少;而降雪量很大的情况下,必须有较高的年平均温度(即雪线必然较低)方能融化大量的积雪,以保持降雪量与消融量的平衡。例如,我国的天山~祁连山一线,水汽来源主要受西风带控制,所以由天山西段向东,降水量递减,雪线升高,到天山东段雪线达5000米以上,再向东到祁连山东段,由于来自太平洋的水汽增多,雪线反而降低。

2、 地貌因素对雪线的影响,主要表现在山势和坡向上。

  从山势上看,陡峻的山地,积雪易下滑,不利于积雪保存,雪线偏高;坡度较小的山地,有利于积雪沉积,雪线偏低。在海拔高度相同的山坡两侧,向阳坡接受的太阳辐射量较多,气温偏高,雪融化较快,雪线位置较高;背阳坡接受的太阳辐射量较少,气温偏低,雪线位置也较低。对于北半球而言,南坡、西坡日照多,冰雪消融量大,雪线偏高,而北坡和东坡的雪线位置较低。例如,中国天山南坡雪线高度为3900~4200米,而北坡雪线高度为3500~3900米。

3、具体到某一山区,主要看气候与地貌两方面对其影响的强弱。

  喜马拉雅山南坡既是向阳坡,又是迎风坡,但水分条件的影响超过了热量条件的影响,因此,降水量丰富的喜马拉雅山南坡比干燥少雨的北坡雪线高度要低。其南坡面向印度洋,夏季西南季风带来丰沛的降水,年降水量在2000~3000毫米以上,在同等气温(低于0°C)情况下,南坡空气易达到过饱和,形成降雪,形成海洋性冰川,雪线高度在4500米左右;北坡位于西南季风的背风坡,受喜马拉雅山的阻挡,印度洋的水汽难以到达,年降水量一般只有600~800毫米,空气要达到过饱和,必须海拔升高,气温继续降低,才可能形成降雪,形成大陆性冰川,雪线大多在6000米左右,个别地区达6200米。

  青藏高原境内雪线海拔高低相差很大,大体上有从边缘向内部、自东南向西北增高的趋势。青臧高原东南边缘雪线位于海拔4500~5000米,至高原内部,中喜马拉雅山北翼、冈底斯山等雪线海拔5800~6000米,珠峰北侧东绒布冰川及羌塘高原西部昂龙岗日雪线达海拔6200米,是北半球分布最高的雪线。

  阿尔卑斯山北坡为背阳坡,蒸发弱;北坡又是迎风坡,大西洋水汽在此产生了大量的降水。因此,阿尔卑斯山北坡雪线较低,南坡雪线较高。

  天山南坡为向阳坡,气温比北坡高,且南坡降水量比北坡少,故天山南坡雪线比北坡高。

4、雪线的升降变化还受大气环境改变制约。如全球变暖、臭氧层的破坏、沙尘暴等因素均可对雪线高度产生影响。

  据联合国环境规划署最近发布的一份报告称,全球变暖可能会导致全球范围内数以百计的滑雪胜地面临"歇业"的尴尬境地。 瑞士苏黎世大学的罗尔夫·比尔基等人在报告中说,今后数十年间,不断升高的气温将使雪线持续向更高海拔推进,雪线之下的许多滑雪胜地的滑雪道将变得越来越"不可靠"。 在一些国家,比如欧洲中部的奥地利,未来30到50年,雪线将升高300米之多。澳大利亚的情况更为糟糕,到2070年,全国9大滑雪胜地将无一幸免,全部要关门转业。 不断上升的雪线使得大批滑雪爱好者向更高海拔挺进,这也给对环境异常敏感的高海拔滑雪场带来了巨大压力。

  臭氧层遭到破坏后,到达地面的太阳紫外线大量增加,使雪线急剧上升。据生物学家野外观察证明,由于夏季青臧高原上空臭氧层低谷的存在,藏北羌塘地区的雪线在近100年上升了100~150米,造成一些生活在雪线附近的藏羚羊、雪豹、野牦牛等动物分布区域的改变和栖息、繁殖地面积减少或加大,以及食性与活动规律的改变,改变了动物的繁衍生存条件。

  甘肃省受沙漠化的威胁突出表现在沙尘暴危害加剧。20世纪50年代,甘肃境内发生沙尘暴5次,60年代发生8次,70年代发生13次,80年代发生14次,90年代发生23次。沙漠化造成了河西沙区来水量减少,致使祁连山冰川局部地区雪线有所上升,最严重的地区雪线年均后退12.5~22.5米,其它地区也以年均2~6.5米的速度后退。

  据美国国家航空航天局科学家最新公布的一项结果表明,煤烟颗粒(是一种由碳微粒混合盐分和灰尘而形成的黑色物质,是油料和植物燃烧后的副产品,在发展中国家其最大来源是矿物燃烧)是导致近年来全球范围内冰雪融化的主要因素。研究显示,因煤烟污染而变暗的雪对太阳光的反射率降低,提高了对太阳能的吸收率,从而导致冰雪融化,雪线后退。

三、雪线的纬度分布规律

  从全球来看,雪线的分布高度与气温和降水量密切相关。赤道地区空气多对流上升,云层较厚,降水多,大气对太阳辐射的削弱作用强;而副热带高压带多下沉气流,晴天多,降水少,热量充足,积雪较易融化。因此,全球雪线最高的地区不在赤道,而是在副热带高压带。处在此范围的南美洲南纬20°~25°间的安第斯山雪线最高,主要在智利北部和玻利维亚西南部,一般高5500~6000米,最高可达6400米,成为世界上雪线最高的地方。在纬度40°的地方,根据气候的干燥程度,雪线高度在海拔2500~5000米之间。到极地附近,雪线可降至地表。总之,雪线高度的纬度分布规律是由副热带高压带向高低纬度两侧递减(如下图所示)。


作者:along 来源:本站转载 发布时间:2006年02月16日
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