阿拉斯加北坡上有着地球上成长最快的椭圆形湖泊。小到小水坑,大的长度达15英里,这些湖泊在以每年15英尺的速度扩张,而这一扩张活动已经持续了几年千年。这些湖泊形状都似一个拉长了的鸡蛋,而尖的一端都向着西北方向。
为何这些湖泊成长的这么快,为什么它们都向着同一个方向,究竟是什么导致了这些湖泊奇怪形状的产生,这些疑问几十年来一直困扰着科学家们。这些湖泊加在一起的总面积是巴萨诸塞州的两倍,这些奇怪的湖泊也有它们自己的名字:定向冰融湖。
亚利桑那大学地球科学助理教授乔恩近来就这些定向冰融源的方向、形状和成长速度提出了新的解释。这些湖泊不寻常的特点是缘于永久冻土突然溶化从而导致季节性滑塌。当湖岸快速溶化时,湖泊就会快速扩张。这种湖泊常见于阿拉斯加、加拿大北部和俄罗斯北部的永久冻土地区。
之前对该湖的解释是由于定向风以及湖中波浪所致。乔恩说:“我们知道滑塌现象,并我们并不知道滑塌会与湖泊的形状有关系”。乔恩建立的数学模型对这种由滑塌造成的定向湖的形成过程进行了描述。据乔恩的解释,形成定向冰融湖的原因之一就在于永久冻土地区--这一地区有着由土壤和冰组成的特殊结构。如果温度逐渐上升,永久冻土中的冰就会缓慢溶化,形成的水流带走了土壤,只留下相对较硬的沙石和沉积物。如果温度变化迅速的话,土壤就会非常不稳定。当这种情况发生在湖岸上时,湖岸就会发生滑塌,使湖泊进一步扩大。
乔恩解释的另一个原因是地形的长时期倾斜。阿拉斯加的定向湖都位于一个倾斜的坡上,下坡方向的湖岸一般要短。根据乔恩的数学模型,短的湖岸更容易溶化,也会造成更大规模的滑塌。当滑塌发生时,湖泊就会朝着下坡的方向扩张,促使湖泊成细长的鸡蛋形状。乔恩为验证其溶化滑塌模型,还利用卫星图片来帮助建立一个包含了阿拉斯加北部1400个湖泊的数据库。当他从大小和土壤类型方面进行比较时,乔恩发现细土越多的地方,湖泊的面积也越大。这一事实再次证明他的滑塌观点,否定了风蚀的因素。
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