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冰天雪地中的奇景——冰洞

视点君     2022-05-20    
来源: 科普中国-科学原理一点通

位于山西省宁武县的冰洞是我国迄今发现最大的冰洞,已经存在了千万年,一年四季的温度都保持在零下4摄氏度左右。

        当然,世界上的其他地方也分布着各种冰洞。匈牙利有一个山洞,洞内冰雪覆盖面积7000多平方米,体积达12万立方米。俄罗斯昆古尔城附近也有一个大冰洞,洞顶到处垂挂着透明如箭的冰溜子和冰瀑。罗马尼亚西北部有个名叫斯卡里索拉的冰洞,它是高原上的一个石灰岩坑,海拔1100米左右。这个竖坑从地面垂直陷落50米,可见冰崖、“冰池”、冰笋等,有些冰柱长达1.8米。还有世界最长的冰洞萨尔茨堡冰洞,洞长42千米,被称为“巨大的冰世界”。

        如果你进入冰洞,就仿佛来到传说中的琉璃世界,虽然不见大雪纷纷的场景,目之所及却已是神奇壮美的冰雪之境。以至于每一个去到冰洞的人都不由得发出这样的疑问:冰洞到底是如何形成呢?

        有人认为在高山之上有积雪时,洞里也可能有冰雪;还有的人认为是因为山洞形似下垂的口袋,冷空气下沉后,容易积聚在洞底,当温度下降到0℃以下时,也能结冰;亦有人说冰川时期,冰洞外分布巨大的冰川,洞内也结冰,后来气候发生了变化,由于山洞里的特殊条件,冰层就保存了下来。

        目前,比较受认可的说法是,冰洞是冰川消融所带来的。冰川的消融可以分为冰下消融、冰内消融和冰面消融三种。

        地壳经常不断地向冰川底部输送热量,从而引起冰下消融。不过冰下消融对于巨大的冰川来说,是微不足道的。当冰面融水沿着冰川流入冰川内部,就会产生冰内消融,其消融的结果会产生出许多独特的冰川岩溶现象,如冰漏、冰井、冰道等。冰洞就是其中之一,并且由于它的地貌具有喀斯特地貌的特点,因此又被称为喀斯特冰川。

        而且,科学家还发现,有的冰洞往往只有一个洞顶的口可进出。冷空气从那里进去以后,洞底越积越多,跑不出去;而洞里的热空气比较轻,浮在上面,最后被赶出洞外。就这样,洞里的地下水、空气里的水分慢慢冷凝成冰,经过长年累月的冻结,变成今天这些巨大的冰洞。

        本文由中国人民大学附属中学第二分校一级教师王和意进行科学性把关。


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