冰川与冰川地貌 3D | 物质平衡模拟

关于这个模拟实验

《冰川与冰川地貌》是一个关于高山冰川作用和冰川地貌学的互动式 3D 地球科学模拟程序。学生可以调整冬季降雪量、夏季气温和山谷坡度，以控制冰川每年以米水当量计的净物质平衡。即使温暖的夏天导致冰川末端向上游退缩，内部的速度向量和剥蚀的基岩漂砾也证明冰川冰仍在重力作用下像传送带一样继续向下流动。学生可以在 3D 空间中直接拖拽末端标记或平衡线高度 (ELA) 把手，并点击包括冰斗盆地、U 形谷、侧碛和终碛拱在内的地貌。

学生可以探索什么

将冬季降雪量提高到 4.0 m w.e. 以上，并将夏季气温降低到 0 °C 以下，以观察冰川冰舌沿 U 形谷向下推进。
将夏季气温提高到 +6 °C，使净物质平衡变为负值，同时观察到内部冰流箭头和巨石仍在向下移动，而冰舌在退缩。
上下拖拽黄色平衡线 (ELA) 标记，查看白色积累雪与蓝色消融冰之间的边界。
使冰川前进，将岩石终碛山脊推向更远的下游，然后使气候变暖，将终碛作为气候印记留在身后。
点击冰斗盆地、侧碛和终碛标记，了解冻融剥蚀和磨蚀如何塑造高山峰峦。

学习目标

1计算冬季积累量和夏季消融量如何决定冰川的净物质平衡和末端运动。
2解释为什么即使冰川末端在退缩，冰川冰也总是在重力作用下向下流动。
3识别高山冰川上的积累区、消融区和平衡线高度 (ELA)。
4描述冰川侵蚀和沉积如何形成冰斗、U 形谷、侧碛和终碛。

教师常问的问题

当冰川退缩时，冰川冰会向后流动吗？

不会。根据 Glen 流动定律，冰在自身重量作用下总是向下流动。当冰川下端消融冰的速度快于向下流动补充冰的速度时，冰川就会退缩，这很像扶梯向下移动而其底部台阶却在融化消失。

什么是平衡线高度 (ELA)？

平衡线高度是冰川上每年冬季雪积累量恰好等于每年夏季雪和冰融化量（消融量）的海拔高度。在 ELA 上方，冰川增加质量；在 ELA 下方，冰川失去质量。

终碛和侧碛是如何形成的？

当冰川向下切入山谷时，它从基岩中拔出巨石并从谷壁刮削碎屑。边缘的碎屑形成侧碛，随着冰融化而在末端倾卸的岩石形成弯曲的终碛山脊。

为什么冰川雕刻出 U 形谷而不是 V 形谷？

河流在谷底切割出狭窄的 V 形河道，而厚厚的冰川冰舌则填满整个谷地断面，对谷底和陡峭的侧壁进行磨蚀和拓宽，形成宽阔的 U 形槽谷。

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