冰川是陆地上雪经过变质作用形成的、在重力作用下流变的冰体。 冰川的发育受制于地形和气候条件,只有在地形高度超过多年平均平衡线高度、气候条件合适的地方,才有可能形成冰川。 由雪到冰的演变过程称为雪的变质成冰作用,简称为成冰作用。
雪花一旦降落到地面,随着时间和外界条件的变化,其晶体的形态和大小也逐渐改变。 由于物体均具有使其自由能趋于最小的特征,因此在具有棱角、枝杈状的新雪晶表面存在水汽的自动迁移过程,即凸处升华、凹处凝华,该过程使雪晶圆化,称为圆化作用;雪晶经过再结晶作用或烧结作用,使其粒径逐渐增大;同时,在重力作用下雪晶粒之间会发生位移,导致雪层密度增大、孔隙度减少,新雪就逐渐演变成粒雪。 当粒雪层密度达到 0.55g/cm3时,由于孔隙度减小,升华-凝华作用受到限制;与此同时,由于上覆压力的增加,粒雪晶粒之间的接触面积增大,分子扩散作用和晶粒内部变形成为粒雪主要变质过程,最后当粒雪密度达到 0.83g/cm3时,粒雪之间贯通 的孔隙被封闭成气泡,此时粒雪就变成了冰川冰。 另外,融化冻结变质作用也是一种重要的成冰作用。 一个冰川包含积累区(物质净收入区域)和消融区(物质净支出区 域)两部分,成冰作用过程发生在冰川的积累区,即平衡线高度以上的冰川区域。 冰川的完整成冰带谱自下而上包括附加冰带、湿雪带、渗浸带和干雪带(图 1),但对 于一个具体的冰川而言其成冰带的多少与其所处的气候条件密切相关。 冰川不同成冰带的成冰时间差异很大,如在附加冰带可一年成冰,而在干雪带成冰时间则需要几百甚至上千年的时间。 冰川的运动主要是由重力作用下的冰体变形和底部滑动引起的。
冰川有不同的分类方法和相应的冰川类型。 按照冰的物理特征,冰川分为冷冰川、温冰川和多温冰川;按照冰川发育的气候条件及其物理性质,冰川分为海洋性冰川、亚大陆性冰川和极大陆性冰川;按照冰川形态,冰川分为冰盖和山地冰川,山地冰川又分为冰帽、冰盖、山谷冰川(单式山谷冰川、复式山谷冰川和树枝状山谷冰川)、冰斗山谷冰川、冰斗冰川、悬冰川、山麓冰川(宽尾冰川)等等。
全球冰川(包括极地冰盖和山地冰川)总面积约为 16╳106 km2, 占地球陆地面积的 11%,冰川总储量约为 28.4╳106 km3,占全球淡水资源量的 3/4。 我国第一次冰川编目是将面积超过 0.03km2的冰川进行其位置、高度、面积、体积等相关信息统计的,结果表明,我国共有 46377 条冰川,总面积为 59425km2,总储量为5600km3,居亚洲首位。 冰川变化对水资源、大气环流、水循环、海平面升降、气候与环境演变等方面有重要的影响,并与人类社会经济发展有密切关系。
