7.4: Льодовиковий лід

Last updated
Save as PDF

Page ID: 37010

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Перехід нового снігу в льодовиковий лід схожий на осадження, діагенез і метаморфізм осаду з утворенням метаморфічної породи. (І в реальному сенсі льодовиковий лід - це метаморфічна скеля.)

Новий сухий сніг має низьку насипну щільність і високу пористість, а також величезну площу внутрішньої поверхні. Дроблення, ущільнення та обмін водою між пластівцями та повітрям при низьких температурах шляхом сублімації та осадження, а також при температурах поблизу плавлення, повторного заморожування, випаровування та конденсації, мають тенденцію до круглих зерен, утворюючи майже сферичні зерна зернистого снігу. За винятком найхолодніших середовищ, це займає від декількох днів до декількох тижнів. В процесі сніг осідає і стає більш компактним, а дрібні зерна зникають за рахунок більших. Перекристалізований зернистий сніг, ще пухкий і пористий, називається Фірн, коли йому більше року. Потім Фірн перетворюється на льодовиковий лід, оскільки ущільнення через збільшення ваги вищестоящого молодшого снігу триває. Повітря витісняється назовні, зменшуючи міжкристалічне простір. Рекристалізація протікає розчином в точках контакту і осадження в міжпросторах.

Коли проникність повітря досягла майже нуля, фірма перетворилася в льодовиковий лід. Ця зміна відбувається у відносно вузькому діапазоні щільності близько 0,82-0,84 г/см ³, на глибині більше 30 м Розмір кристалів збільшився приблизно до 1 см. Фірн перетворюється в льодовиковий лід за один рік до декількох сотень років, в залежності від температури і швидкості накопичення. Потім, залежно від температури та схилу дна, щось на зразок 50 м льоду потрібно для того, щоб лід текв пластично під власною вагою (детальніше про потік льодовикового льоду в більш пізньому розділі). Гранична щільність льодовикового льоду наближається до 0,90 г/см ³, трохи менше щільності 0,917 г/см ³ чистого льоду через неминучу залишкову присутність маленьких бульбашок повітря.