南極冰川為何多于北極?

南極洲又稱(chēng)第七大陸，是地球上最后一個(gè)被發(fā)現(xiàn)、唯一沒(méi)有土著人居住的大陸，由岡瓦納大陸分離解體而成，是世界上最高的大陸。整個(gè)南極大陸被一個(gè)巨大的冰蓋所覆蓋，平均海拔為2350米。現(xiàn)今全球90％的冰川位于南極大陸，北極只占9％，而北極的9％，又基本上都位于格陵蘭島這個(gè)較大塊陸地上。除了南極洲和格陵蘭島上的冰川，其他地區(qū)的所有冰川，合起來(lái)還不到全球總冰川量的l％。全球擁有一樣的二氧化碳濃度，擁有相近的行星軌道，這些目前認(rèn)為可能造成冰川形成和消融的原因，南、北極都是一樣，為什么現(xiàn)在90％的冰川位于南極呢?

冰川的形成和消失，主要受地球大氣層的溫度控制。而大氣層的溫度，又主要由陽(yáng)光強(qiáng)度和大氣層保溫強(qiáng)度共同制約。若陽(yáng)光強(qiáng)度基本不變的話(huà)，大氣溫度主要由大氣中的溫室氣體濃度控制。二氧化碳等溫室氣體濃度越高，氣溫越高：反之，則氣溫越低。

但是，北極和南極，受共同的大氣溫室氣體的影響，為什么會(huì)出現(xiàn)北極冰川的消失，南極冰川的擴(kuò)大呢?或者說(shuō)，在同樣的溫室氣體和同樣的大氣層及同樣的陽(yáng)光強(qiáng)度作用下，為什么會(huì)形成南極和北極的冰川的交替出現(xiàn)呢?

這可能主要與冰川形成時(shí)冰川距極心的距離有關(guān)，也與冰川形成時(shí)位于陸地還是海洋有關(guān)——正因?yàn)槟蠘O是南極大陸，而北極是北冰洋。為什么北極的冰川絕大部分位于并不在北極中心的格陵蘭島上呢?也是因?yàn)楦窳晏m島是大塊的陸地，而其他部分都是海洋。我們?cè)倏茨蠘O冰川，目前大家一致公認(rèn)，東南極的冰川不但沒(méi)有減少，甚至可能還在增加；但西南極，特別是南極半島，冰川正迅速消融。這又是為什么呢?因?yàn)闁|南極大部分為陸地，而西南極則大部分為海洋。那為什么緯度低的東南極冰川不易消融，而緯度較高的西南極冰架反而迅速消融呢?這是因?yàn)闁|南極是陸地，就算緯度稍低，冰川也不易消融，而西南極的冰架位于海洋之上，易于消融。這說(shuō)明，當(dāng)二氧化碳濃度降低時(shí)(或其他的原因造成冰川形成時(shí))，需要兩個(gè)條件：第一要位于高緯度區(qū)域；第二，冰川必須位于陸地之上。也就是說(shuō)，除非有像新元古宙及石炭二疊紀(jì)時(shí)那樣的極冷環(huán)境，一般情況下，極地冰川只能形成在大塊陸地或大陸上，海洋上無(wú)法形成大冰川。

因?yàn)楹Ｑ笊蠠o(wú)法形成大冰川，所以，當(dāng)二氧化碳等溫室氣體濃度下降等因素造成地球溫度下降時(shí)，若兩極均是大陸，就可能形成雙極冰川；當(dāng)一極是陸地一極是海洋時(shí)，就形成單極冰川；當(dāng)兩極都是海洋時(shí)，就不形成冰川。兩極都是海洋時(shí)，并不是永遠(yuǎn)不形成冰川。當(dāng)溫室氣候繼續(xù)減少，溫度繼續(xù)下降，兩極結(jié)冰面積也隨之逐漸擴(kuò)大，最終抵達(dá)陸地時(shí)，阻斷了海洋的水平對(duì)流或海水的水平對(duì)流時(shí)，就有可能形成巨大冰川，如新元古宙和石炭二疊紀(jì)時(shí)的巨大冰川。所以，兩極都是海洋時(shí)，除非地球溫度極低，一般不形成冰川。但是，若冰川一旦形成，那肯定是巨大冰川。

大陸在漂移，這是魏格納已經(jīng)證明了的結(jié)論，也已得到地學(xué)界的公認(rèn)。大陸漂移，有東西向漂移，也有南北向漂移。當(dāng)大陸南北漂移時(shí)，就可能改變大陸的緯度。有的大陸可能從高緯度區(qū)域移出，有的大陸可能從低緯度進(jìn)入高緯度區(qū)域。

當(dāng)?shù)厍驕囟认陆禃r(shí)，若極區(qū)某一大陸塊上已經(jīng)形成冰川(假設(shè)地球溫度不變或變化不大)，當(dāng)已形成冰川的大陸始終保持在極區(qū)，或形成后向極心漂移，則這樣的冰川就不容易消融，保存的時(shí)間就比較長(zhǎng)；或甚至?xí)兴鶖U(kuò)大。若極區(qū)某一大陸塊上已經(jīng)形成冰川，假設(shè)地球溫度不變或變化不大，當(dāng)其逐漸漂離極區(qū)時(shí)，它上面的冰川就可能逐漸消融。若當(dāng)?shù)厍驕囟认陆禃r(shí)，某一大陸塊原本沒(méi)有冰川或冰川很少，當(dāng)其逐漸漂移入極地區(qū)域，它上面就會(huì)逐漸形成冰川。如中始新世末期，由于二氧化碳的濃度下降，地球開(kāi)始降溫，始新世末期，隨著澳大利亞與南極大陸之間的洋中脊擴(kuò)張，塔斯馬尼亞海道的開(kāi)啟將南極洲推向極區(qū)。可能就是這個(gè)原因，造成了始新世末期第一次南極大規(guī)模冰蓋的形成。

始新世末期地球降溫南極冰川開(kāi)始形成時(shí)，及中新世中期南極地區(qū)形成大冰川時(shí)，可能北極位于海洋之中(北太平洋)，所以，雖然同樣的溫度條件，僅能在南極形成巨大的冰川。后來(lái)，由于大陸漂移，北極點(diǎn)進(jìn)入歐亞大陸和北美大陸區(qū)，當(dāng)再一次溫度下降至足夠低時(shí)(晚中新世)，在北極地區(qū)形成冰川。第四紀(jì)大冰期時(shí)，冰川擴(kuò)展現(xiàn)象幾乎都發(fā)生在北半球，南半球所占比重不足3％。所以，北極冰川規(guī)模遠(yuǎn)大于南極地區(qū)(因南極大陸遠(yuǎn)小于歐亞大陸和北美大陸)。

冰川的形成和消融除受二氧化碳等溫室氣體濃度或其他影響冰川形成的因素影響之外，本身還有一個(gè)正反饋?zhàn)饔迷诩铀俦ǖ男纬珊拖凇Ｒ驗(yàn)楸ㄖ荒苄纬捎诖箨懮希裕?dāng)某一冰川下是海洋時(shí)(即為冰架)，這種冰川因海水的水平對(duì)流作用，就容易消融。當(dāng)冰川形成時(shí)，大量的海水轉(zhuǎn)移至極地大冰川上，海平面下降。由于海平面下降，原來(lái)的冰架因海平面下降，而變成了穩(wěn)定的冰川，這就減少了冰川的消融，增加了冰川的穩(wěn)定性，甚至有可能使冰川增加。這樣，冰川越大則越穩(wěn)定，冰川增加得就越快。反之亦然，當(dāng)冰川消融時(shí)，大量海水從冰川轉(zhuǎn)移至海洋，海平面上升。由于海平面上升，原來(lái)本是穩(wěn)定的冰川，因下部被海水浸泡，變成不太穩(wěn)定的冰架。不太穩(wěn)定的冰架的形成，又加速了冰川的消融。

同時(shí)，我們可以從現(xiàn)今世界洋中脊分布圖看出，在西經(jīng)0°至西經(jīng)80°之間，沒(méi)有南北向分裂的洋中脊。這說(shuō)明北美一北大西洋西歐和南美及南極洲之間，沒(méi)有擴(kuò)張，但卻有收縮。所以，北美一北大西洋一西歐和南極洲之間的距離，也即西經(jīng)0°至西經(jīng)80°之間的經(jīng)線(xiàn)長(zhǎng)在不斷縮短，而東經(jīng)100°～180°經(jīng)線(xiàn)之間的經(jīng)線(xiàn)長(zhǎng)在伸長(zhǎng)。

目前，環(huán)南極洋洋脊的南緯60°～150°的段落仍為主要張裂段，澳大利亞與南極大陸之間較快速?gòu)埩眩瑫r(shí)，南極大陸通過(guò)西經(jīng)90°～30°仍整體向北運(yùn)動(dòng)。這樣，就造成北極從近北美大湖地區(qū)通過(guò)格陵蘭島逐漸移往北冰洋；而南極則逐漸從較小的西南極半島移向面積較大的東南極。北極區(qū)從大陸中心(如北美大湖地區(qū))或大面積陸地(格陵蘭島)移向了海洋(北冰洋)(也可能還有北冰洋的大西洋北海峽側(cè)和白令海峽側(cè)通道的開(kāi)啟，打通了封閉北冰洋和其他大洋的聯(lián)系，加快了冷、暖海水的對(duì)流和交換)，加速了北極冰川的消融；而南極從陸地面積較小的南極半島移向陸地面積較大的東南極大陸，則造成了南極冰川的擴(kuò)大。

責(zé)任編輯 王 凱