冰川與冰川地貌 3D | 物質平衡模擬

關於這個模擬實驗

《冰川與冰川地貌》是一個關於高山冰川作用和冰川地貌學的互動式 3D 地球科學模擬程式。學生可以調整冬季降雪量、夏季氣溫和山谷坡度，以控制冰川每年以米水當量計的淨物質平衡。即使溫暖的夏天導致冰川末端向上游退縮，內部的速度向量和剝蝕的基岩漂礫也證明冰川冰仍在重力作用下像輸送帶一樣繼續向下流動。學生可以在 3D 空間中直接拖曳末端標記或平衡線高度 (ELA) 把手，並點擊包括冰斗盆地、U 形谷、側磧和終磧拱在內的地貌。

學生可以探索什麼

將冬季降雪量提高到 4.0 m w.e. 以上，並將夏季氣溫降低到 0 °C 以下，以觀察冰川冰舌沿 U 形谷向下推進。
將夏季氣溫提高到 +6 °C，使淨物質平衡變為負值，同時觀察到內部冰流箭頭和巨石仍在向下移動，而冰舌在退縮。
上下拖曳黃色平衡線 (ELA) 標記，查看白色累積雪與藍色消融冰之間的邊界。
使冰川前進，將岩石終磧山脊推向更遠的下游，然後使氣候變暖，將終磧作為氣候印記留在身後。
點擊冰斗盆地、側磧和終磧標記，了解凍融剝蝕和磨蝕如何塑造高山峰巒。

學習目標

1計算冬季累積量和夏季消融量如何決定冰川的淨物質平衡和末端運動。
2解釋為什麼即使冰川末端在退縮，冰川冰也總是在重力作用下向下流動。
3識別高山冰川上的累積區、消融區和平衡線高度 (ELA)。
4描述冰川侵蝕和沉積如何形成冰斗、U 形谷、側磧和終磧。

教師常問的問題

當冰川退縮時，冰川冰會向後流動嗎？

不會。根據 Glen 流動定律，冰在自身重量作用下總是向下流動。當冰川下端消融冰的速度快於向下流動補充冰的速度時，冰川就會退縮，這很像扶梯向下移動而其底部台階卻在融化消失。

什麼是平衡線高度 (ELA)？

平衡線高度是冰川上每年冬季雪累積量恰好等於每年夏季雪和冰融化量（消融量）的海拔高度。在 ELA 上方，冰川增加質量；在 ELA 下方，冰川失去質量。

終碛和側磧是如何形成的？

當冰川向下切入山谷時，它從基岩中拔出巨石並從谷壁刮削碎屑。邊緣的碎屑形成側磧，隨著冰融化而在末端傾卸的岩石形成彎曲的終磧山脊。

為什麼冰川雕刻出 U 形谷而不是 V 形谷？

河流在谷底切割出狹窄的 V 形河道，而厚厚的冰川冰舌則填滿整個谷地斷面，對谷底和陡峭的側壁進行磨蝕和拓寬，形成寬闊的 U 形槽谷。

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