تحقیق درباره یخچال‌های طبیعی

یخچال‌ها توده‌های بزرگی از یخ و برف می‌باشند که در مناطقی که آب و هوا سرد و یخبندان است تشکیل می‌شوند. در این نوع مناطق ریزش برف بیش از مقدار ذوب و تبخیر آن می‌باشد. البته وجود سرما در یک منطقه برای تشکیل یخچال کافی نیست. برای تشکیل یخچال علاوه بر وجود سرما حتما ریزش زیاد برف نیز لازم است. هرچه از مناطق استوایی به مناطق قطبی نزدیکتر شویم به علت کم شدن درجه حرارت خورشید یخچال‌ها در ارتفاع کمتری تشکیل می‌شوند.

در دوران‌های گذشته مخصوصا در دوره پلیستوسن یخچال‌های طبیعی بخش وسیعی از قاره‌ها را می‌پوشاندند. ولی از آن زمان تابحال این یخچال‌ها پس ‌روی کرده‌اند و اثر زیادی بر توپوگرافی زمین گذاشته‌اند. امروزه در حدود 10 درصد از سطح زمین (حدود 16 میلیون کیلومتر مربع) توسط یخچال‌ها اشغال شده‌اند.

جابجایی یخچال

با بارش برفهای جدید،برفهای زیرین فشرده و محکمتر میشود و مانند توده‌ای خمیری حرکت میکند.به این ترتیب،یخچال طبیعی بوجود می‌آید.یخچال طبیعی به آرامی،حدود ۳ متر در سال،حرکت میکند.

نیروی ویرانگر

قدرت فرسایشی یخچالهای طبیعی بزرگ،بسیار زیاد است.حرکت آن به سمت پایین دامنه،باعث فرسایش دره به شکل U میشود.دره‌ای که در اثر یخچال طبیعی بوجود می‌آید،کف هموار و دیواره‌های عمودی دارد.

کلاهکهای قطبی

یخچالهای طبیعی که در قطبهای شمال و جنوب تشکیل شده‌اند،امکان دارد به اندازه یک کشور یا یک قاره باشند.این یخچالها را کلاهک‌های یخی یا صفحه‌های یخی مینامند. برف در قسمتهای مرکزی این خشکی‌ها می‌بارد و بسوی دریاهای کناری کشیده میشود.جنوبگان و گرینلند با پهنه‌های یخی پوشانده شده‌اند.

عصر یخ

بین ۶۰۰ فزار تا ۱۰ هزار سال پیش، کره زمین دوره‌های شدیدی از هوای سرد را طی کرد که عصر یخبندان نامیده می‌شوند. در هریک از این دوره‌ها، یخچالهای طبیعی وسیعی بخش زیادی از آمریکای شمالی، آسیا و اروپا تا نزدیکی لندن در انگلستان را پوشاند. بسیاری از دریاچه‌ها، دره‌ها و تپه‌هایی که امروز میبینیم، با این صفحه‌های یخی پوشیده شده بودند. نخستین مردمانی که در آمریکا ساکن شدند و از آسیا به آلاسکای امروزی آمدند، از یک گذرگاه یخی به بلندی ۱۰۰۰ متر گذشتند.

پاره سنگ‌هایی که یخچال طبیعی باعث فرسایش آنها میشود،همراه با آن یخچال جابجا یا بار دیگر درون یخها لایه بندی میشوند یا روی یخها قرار می‌گیرند.این پاره سنگها را یخ رفت(ROFT) می‌گویند.هنگامی که پس از ذوب یخ،یخ رفتها در دماغه یخچال (پیشانی یخچال) بر جای می‌مانند،چشم اندازی از تپه‌ای غیر طبیعی از ماسه،رس و سنگ بوجود می‌آورند.

برف و بهمن

برف در اثر یخ‌زدن قطرات آب در هوا بوجود می‌آید که بصورت بلورهای بسیار زیبا و به انواع اشکال هگزاگونال دیده می‌شود. برف تازه بسیار سبک بوده و وزن مخصوصی در حدود 0.1 دارد. این برف در دامنه کوههایی که دارای شیب هستند جمع شده و بعد از مدتی در اثر انباشته شدن و سنگین شدن تحت اثر وزن خود به نقاط پست‌تر حرکت کرده و موجب تشکیل بهمن می‌شوند.

حرکت یخچال‌ها

در مناطقی که درجه حرارت متوسط سالیانه در حدود صفر درجه است اکثرا مقداری برف برروی زمین باقی می‌ماند که هر ساله به مقدار آن اضافه می‌شود. وقتی ضخامت این توده زیاد باشد در اثر وزون خودش به طرف پایین شروع به حرکت کرده و در نتیجه یخچال‌های طبیعی را تشکیل می‌دهد.

سرعت حرکت یخچال‌ها متفاوت بوده و به عواملی چون شیب دره یخچالی ، ضخامت توده یخ ، صاف بوده دیواره‌ها و بستر دره و بالاخره به مقدار آب موجود در یخ بستگی دارد. اندازه گیری‌هایی که درباره سرعت حرکت یخچال‌های به عمل آمده است، نشان می‌دهد که یخچال‌ها بطور متوسط بین 30 سانتیمتر تا 1 متر در روز تغییر مکان می‌دهند.

انواع یخچال

یخچال‌ها را بر حسب محل تشکیلشان به 3 دسته عمده تقسیم می‌کنند :

یخچال‌های کوهستانی یا دره‌ای (از نوع آلپ( :

این نوع یخچال‌ها در قلل کوهها و دامنه‌های آنها تشکیل می‌شوند. برای مثال می‌توان یخچال‌های آلپی را نام برد. این توده‌های یخی در گودی‌ها و ناودیس‌ها تشکیل می‌گردند.

یخچال‌های قطبی :

در اثر نزدیکی به قطب وسعت زیادی از سطح قاره را اشغال کرده‌اند. این نوع یخچال‌ها در قطب جنوب و گرینلند دیده می‌شوند. یخچال‌های قطبی (که به آنها یخچال‌های قاره‌ای نیز اطلاق می‌شود) 90% سطح قطب جنوب و 80% جزیره گرینلند را می‌پوشاند. این نوع یخچال‌ها در دره‌ها حرکت نمی‌کنند. بلکه حرکت آنها به صورت یک توده وسیعی در سطح قاره‌ها می‌باشد.

کلاهک‌های یخی :

کلاهک‌های یخی ، وسعت زیاد در کوههای مناطق قطب جنوب ، گرینلند و ایسلند دیده می‌شوند. کلاهک‌های یخی کوچکتر در قله کوههای مرتفع مانند اورست دیده می‌شوند.

تخریب و حمل مواد بوسیله یخچال‌ها

برف‌های یخچال‌ها در اثر وزن خود به تدریج متراکم شده و بعد از مدتی به یخ تبدیل می‌گردد. سپس این یخچال‌ها به آهستگی به طرف دره و ناحیه‌ای که ذوب می‌گردند حرکت می‌کنند. قدرت حمل یخچال‌ها بسیار بالا بوده و می‌توانند قطعات سنگ‌های بسیار بزرگی را همراه با قطعات سنگ‌ها کف و دو طرف بستر خود را حمل نمایند. حمل این قطعات توسط یخچال‌ها باعث ساییدگی کف و بستر رودخانه‌ها می‌شوند. به همین خاطر بستر یخچال و قطعات سنگ‌های همراه یخچال اغلب صاف و یا در سطح خطوطی را نشان می‌دهند.

تمام مواد تخریبی که بوسیله یخچال‌ها حمل می‌شوند مورن (Moraine) نامیده می‌شوند که برحسب موقعیت و محل آن در یخچال‌ها به نام مورن‌های کناری (آنهایی که در کناره‌های یخچال جمع گشته‌اند) مورن‌های میانی (معمولا از برخورد دو مورن کناری تشکیل می‌شوند) و مورن‌های پیشانی (در اثر ذوب شدن یخچال در پیشانی یخچال جمع می‌گردند) نامیده می‌شوند.

تقسیم‌بندی دیگری که برای مورن‌ها انجام داده‌اند برحسب این است که این مواد در روی یخچال ، در میان یخچال و یا در زیر یخچال می‌باشند آنها را به ترتیب مورن‌های روی یخچالی ، درون یخچالی و زیریخچالی نامگذاری می‌کنند. مورن‌ها تا پیشنای تا زمانی که یخچال ذوب می‌شود حمل می‌شوند.

رسوب گذاری بوسیله یخچال‌ها

در اثر ذوب یخچال مواد حمل شده که شامل قطعات ریز و دشت می‌باشد، رسوب می‌نمایند که این نوع رسوبات را Glacial drift می‌نامند. رسوبات یخچالی را به دو دسته رسوبات در هم یا تیل و رسوبات لایه‌لایه تقسیم می‌نمایند.

تیل‌ها

به رسوبات غیر منظم و طبقه‌بندی نشده یخچالی اطلاق می‌شود. مواد تشکیل دهنده این رسوبات از نظر ابعاد و قطعات و دانه‌ها تفاوت خیلی زیادی دارند و هیچگونه نظمی در آنها دیده نمی‌شود و کاملا فاقد جورشدگی می‌باشند. اندازه دانه‌ها در این رسوبات از قطعه سنگ‌های بسیار بزرگ تا رس تغییر می‌کند.

تیل‌ها بیشتر شامل تخته‌سنگ‌های بسیار بزرگ و کوچک ، قلوه سنگ ، شن ، ماسه ، همراه با ذرات ریزتر از قبیل رس هستند. قطعات درشت‌تر در تیل‌ها در اثر فرسایش یخچالی دارای سطحی صاف و صیقلی شده و گاهی نیز مخطط می‌باشند. موقعی که تیل سخت گردد و به سنگ تبدیل شود، تیلیت نامیده می‌شوند.

رسوبات لایه لایه

آب حاصل از ذوب یخچال‌ها بصورت جوی و رودخانه جریان می‌یابد که دارای مقادیری ذرات ریز از قبیل رس و دانه‌های ریز ماسه می‌باشد. این مواد در محلی دورتر از یخچال و در محیط آرام رسوب می‌کنند. این رسوبات دارای لایه‌بندی بوده و دانه‌های آنها نیز از یکدیگر تفکیک شده‌اند.

فرسایش یخچالی

قدرت حمل مواد بوسیله یخچال‌ها بسیار زیاد می‌باشد و می‌توانند قطعات بسیار بزرگ را تا مسافت‌های طولانی حمل نمایند. در نتیجه موقعی که یخچال به حرکت در می‌آید سنگ‌های کف و بستر و دیواره‌های یخچال را با خود حمل کرده و همچنین باعث ساییدگی ، خراش و صیقلی شدن آنها می‌شود. این عمل فرسایش بوسیله یخچال‌ها را Earation می‌نامند. از پدیده‌هایی که در اثر فرسایش یخچالی بوجود می‌آید دره‌‌های یخچالی هستند. این دره‌ها معمولا دارای شکل U می‌باشند. در واقع دره‌هایی که مدت زمان زیادی توسط یخچال‌ها اشغال شده‌اند در اثر فرسایش به صورت U در می‌آیند.

یکی دیگر از فرم‌هایی که در اثر فرسایش یخچالی بوجود می‌آید. دره‌های معلق است. وقتی یخچال دره بزرگی را اشغال می‌کند که شامل دره اصلی و دره‌های فرعی است از آنجایی که دره اصلی دارای یخ بیشتری است در نتیجه کف بستر خود را سریعتر حفر خواهد کرد و کف دره فرعی در بالای دره اصلی قرار خواهد گرفت. این اختلاف سطح که بین دره اصلی و دره فرعی بوجود می‌آید باعث تشکیل دره‌های فرعی می‌شود. یخچال‌ها باعث تخریب قله کوهها می‌شوند و آنها را نوک تیز و هرمی شکل می‌کند. این نوع فرسایش در کوههای آلپ بسیار زیاد دیده می‌شود.

یخچالی شدن

دریا‌ها و رودخانه‌های یخ متحرک که به یخچال طبیعی شهرت یافته‌اند، در قلب قطب شمال ، قطب جنوب و مناطق کوهستانی جهان ، توجه بسیاری از پژوهشگران را به خود جلب کرده‌اند. پژوهشگران دریافتند که یخچالهای طبیعی ، عوامل فعال فرسایش ، ترابری و رسوبگذاری در نواحی یاد شده می‌باشند و این توده‌های جذاب و گیرای یخ ، در گذشته بسیار گسترده‌تر از پهنای کنونی بوده‌اند. زمین‌شناسان نیز آموختند که یخ آخرین دوره یخچالی بزرگ ، مناطق وسیعی از چشم‌اندازهای زمین را در مناطقی که امروزه در نواحی معتدل نامیده می‌شوند، شکل داده و قالب ریزی کرده است.

چگونگی تشکیل یخ یخچالهی طبیعی

یخچال یخی است که در اثر تبلور مجدد برف تشکیل شده و و تحت تاثیر نیروی ثقل ، از جریانی رو به جلو برخوردار بوده و یا زمانی در گذشته ، جریان داشته است. این تعریف توده‌های یخی که در عرضهای جغرافیایی قطبی از آب دریا تشکیل می‌شوند و نیز کوههای یخ را از شمول تعریف یخچال طبیعی خارج می‌سازد. هر چند که کوههای یخ قطعاتی درشت هستند که از انتهای رو به دریای یخچالها ، شکسته و جدا شده‌اند. یخچالهای طبیعی نیز مانند رودهای سطحی و مخازن زیر زمینی آب ، برای تغذیه خود به اقیانوسها وابسته هستند. بدین ترتیب که بخشی از آب تبخیر شده اقیانوسها به صورت برف بر روی خشکی می‌بارد.

اگر شرایط اقلیمی مناسب باشد، بخشی از این برف ممکن است که تابستان را بدون ذوب شدن پشت سر بگذارد. به تدریج و همزمان با گذشت سالها ، این انباشتگی ممکن است که رشد عمیق و عمیق‌تری یافته و نهایتا به تولید یخچالی طبیعی منجر شود. در مناطقی که مقدار بارش برف زمستانی بیش از مقدار برفی است که در طول تابستان ذوب می‌شود، گسترده‌ای از برفهای دائمی به نام برفدشت (Snowfield) چشم انداز زمین را می‌پوشاند.

طبقه بندی یخچالهای طبیعی

یخچالهای طبیعی جهان ، به چهار دسته اصلی طبقه بندی می‌شوند که عبارتند از :

یخچال دره‌ای : رودهای یخینی هستند که در دره‌های مناطق کوهستانی جریان دارند. پهنا ، عمق و طول این رودها نیز مانند رودهای حاصل از آبهای جاری متفاوت است. گاهی اوقات ، یخچالهای طبیعی را که در دامنه کوههای مرتفع تغذیه شده و از پهلوی کوهها به پایین جریان می‌یابند، یخچال کوهستانی و یا یخچال آلپی می‌نامند. یخچالهای کوهستانی بسیار کوچک را یخچالهای دیواره‌ای ، یخچالهای آویزان و با رخسارک می‌نامند. بعضی اوقات در مناطقی که حضور یک رشته کوهستانی در امتداد ساحل ، حرکت توده‌های بزرگ یخ را سد می‌کند، نوع خاصی از یخچالهای دره‌ای پدید می‌آید.

یخچال کوهپایه‌ای : هنگامی تشکیل می‌شوند که دو یا تعداد بیشتری یخچال دره‌ای ، از دره‌های خود خارج شده و با پیوستن به یکدیگر ، پیش‌بند بزرگی از یخهای متحرک را در دشتهای پایینی بوجود می‌آورند.

یخ پهنه‌ها : توده‌های پهناور و کومه مانند از یخ یخچالی هستند که تحت تاثیر وزن خود ، ‌سریعا گسترش می‌یابند.

یخچال قاره‌ای : معمولا در مورد صفحات یخی بزرگ بکار می‌رود که کوهستانها و دشتهای تشکیل‌دهنده‌ بخش بزرگی از یک قاره را می‌پوشانند، مانند صفحات بزرگ و یخی گرینلند و قطب جنوب.

پراکندگی یخچالهای طبیعی جدید

یخچالهای طبیعی جدید ، تقریبا 10% از مناطق خشکی جهان را می‌پوشاند. این یخچالها در نقاطی بسیار پراکنده ، مثلا آمریکای شمالی و جنوبی ، اروپا ، آسیا ، آفریقا ، قطب جنوب ، بسیاری از جزایر قطب شمال و جزایر اقیانوس آرام ، گینه نو و نیوزیلند می‌توان یافت. تعداد معدودی از یخچالهای دره‌ای تقریبا در استوا قرار دارند.

کل مساحتی که بوسیله یخچالهای طبیعی موجود پوشانیده شده است 11.9 میلیون کیلومتر مربع تخمین زده شده است که 96% از این مقدار را صفحات یخ واقع در گرینلند و قطب جنوب تشکیل می‌دهند. صفحه یخی قطب جنوب ، تقریبا 15.3 میلیون کیلومتر مربع و صفحه گرینلند نیز 1.8 میلیون کیلومتر مربع را می‌پوشاند. کلاهکهای یخی کوچک و یخچالهای کوهستانی متعدد پراکنده نیز 4% بقیه را می‌سازند.

تغذیه و تباهی یخچالهای طبیعی

هنگامی که وزن توده‌ای از برف ، یخ برف و یخی که بالای برف مرز قرار دارد، به اندازه‌ای کافی زیاد می‌شود، حرکت آغاز شده و یخچالی طبیعی زاده می‌شود. این رود متحرک به طرف پایین جریان یافته و پس از عبور از برف مرز آنقدر به حرکت خود ادامه می‌دهد تا به ناحیه‌ای برسد که اتلاف و تباهی ناشی از تبخیر و ذوب برف به حدی زیاد شود که لبه پیشرو یخچال طبیعی ، دیگر قادر به جلو رفتن نباشد. در این حالت ، یخچال طبیعی به دو ناحیه تقسیم می‌شود، ناحیه انباشت و ناحیه تباهی.

امروزه اکثر یخچالهای طبیعی جهان در حال پسروی هستند. این فرآیند ، بجز در برخی از موارد استثنایی از اواخر قرن نوزدهم هم جریان داشته است.