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この記事は、様々な文献を参照しながら、主にEarth Science Reviews誌のDoug Benn教授らによる崩壊プロセスに関する優れたレビューに基づいて書かれています。 5038>

氷河の分娩は、氷河の縁から氷が機械的に失われる(または単に、壊れる)ことを意味する氷河学上の用語です1。 5038>

アルゼンチン・パタゴニアにあるペリト・モレノ氷河の分娩縁。 写真はイメージです。 Liam Quinn

なぜ分娩が重要なのか?

湖の末端(または淡水)氷河では、分娩はしばしば非常に効率の良い流出プロセスであり、したがって氷河の質量バランスに対する重要な制御である4-7.

分娩も氷河力学と氷河後退率にとって重要である1。 5038>

淡水氷河と潮流氷河の違い

南極やグリーンランド氷床の縁にあるような海洋終末(または潮流)氷河と比較すると、淡水氷河は通常小さく、動きが緩慢である。

分娩の基本:氷の破壊

分娩が起こる前に、氷河の氷の小さな亀裂や破壊が成長(または伝播)して、大きなクレバス(下の画像参照)になります。 クレバスが大きくなると、氷がブロック状に分断され、その後に氷山として知られるスノウトから隣接する湖に落下します。 5038>

クレバスの多いアイスランドFjallsjökullの噴火口。 写真 Wojciech Strzelecki

割れ目の成長

氷河の氷の割れ目や亀裂は、割れ目に働く応力が氷の破壊強度より大きくなると成長します8。 この条件が満たされると、氷は脆く破壊され、既存の亀裂はより深く、より広くなる。 大きな応力は、氷河の様々な場面で発生する。 5038>

オーストリア・アルプスのGoldbergkees Gletscherの鼻にできた大きな亀裂の例です。 写真 Ewald Gabardi

Water filled crevasses

クレバスの深さと分娩の可能性には水が重要な役割を果たす(下図参照)。 水のないクレバスでは、クレバス先端の応力が、その上にある氷の重さによって相殺されます。 そのため、割れ目は塞がります。 しかし、水のあるクレバスでは、水の圧力が氷の重さを相殺します。 このため、クレバスは氷の奥深くまで広がり、氷河の底まで達することもあります8。 水のないクレバスでは、氷の重みで割れ目が閉じられます。 一方、水を張ったクレバスでは、水圧によって氷の重さが打ち消され、亀裂が深くなります。 (図は文献8から改変)

Calving processes

淡水氷河にはいくつかの主な分娩メカニズムがあり、それらはすべて氷河末端でのストレスに関連している1。

Stretching and crevassing of ice

接地した湖末端の氷河では、氷流は通常鼻付近ほど(基底の滑りによる)速くなる。 これは、スナウトが湖水に浮く状態に近いため、ベッドでの摩擦抵抗が減少するために起こる1,9。 末端付近で流れが速くなると、氷が「伸びる」ようになり、クレバスが氷河を伝搬するようになる(下図参照)。 このプロセスは、縦方向のストレッチとして知られ、クレバスの多い氷河の尾根を形成する(下図参照)。 クレバッシングによって形成された弱点の線に沿って、分娩が発生します1,9,10。

氷河の縁の近くで、底面の抗力が減少したために氷の流れが速くなると、氷が伸びてクレバスが開きます。

グレー氷河のクレバスの多い末端部(チリ・パタゴニア)は、氷の縦方向の伸びによって形成されている。 写真 NASA Earth Observatory

クレバスは、氷瀑のように、氷が急な地形を越えて急速に流れる、さらに氷河の上の部分にも形成されることがあります8。 氷瀑で形成されたクレバスは、氷河の末端まで下降したときに、氷山の分娩が起こりやすいゾーンとなる(下図参照)1.

氷瀑のような急勾配の領域にできたクレバスは、氷河の末端に到達すると、氷山の分娩が起こりやすいゾーンを提供します。 T1 = 氷瀑で形成されるクレバス。 T2 = クレバスが氷河の下に移動し、分娩を促進する。

Force imbalances at glacier terminus

浮氷の末端では、外向きの静水圧(すなわち氷によって及ぼされる圧力)と内向きの静水圧(すなわち水によってもたらされる圧力)が均衡しない(下の図参照)11。 湖の喫水線より下では、静水圧と静水圧の一部が釣り合っている。 しかし、喫水線の上では、静水圧に対抗する内向きの力(大気からの力)がほとんどない11。 このアンバランスが氷の表面に高い応力の領域を作り、クレバスを開き、分娩を促進する1.

外向きの氷静圧と内向きの静水圧の違いを説明する図。

Undercutting of the terminal ice cliff

湖水線の上または下の氷河の氷は、しばしば湖水線の上の氷より速い速度で溶ける。 喫水線の融解は、しばしば、分娩氷崖をアンダーカットする切り欠きを侵食する(下図参照)6,12,13。 一旦アンダーカットされると、張り出した氷塊の前方への転倒や、水線ノッチの屋根の崩壊によって分娩が起こることがある1.

水線ノッチはしばしば夏に形成されるが、氷河湖の温度が低くなる冬や湖面の凍結時に形成が停止する。 したがって、ノッチの侵食によるカルビングは季節的なパターンに従う傾向がある6,12,13.

末端氷壁に切り込まれた熱侵食ノッチの例。 写真 Michael Clarke

湖の喫水線またはそれ以下で融解すると、末端氷崖(T1)に切り込みができることがあります。

アルゼンチン・パタゴニアのペリト・モレノ氷河で、氷河トンネルの屋根が崩壊し、氷河が削られる現象。 写真 Rafael Bernstein

Buoyant forces at a glacier terminus

氷河の表面が氷の浮遊に必要なレベル以下まで薄くなると、縁は浮力を得て床から浮き上がります7。 さらに表面が薄くなると浮力が大きくなり、接地線に大きな曲げ力が発生し、大きなクレバスが成長し、最終的には分娩が起こる7。 5038>

浮力は、氷河表面が浮遊レベルまで下がると、氷河の接地線に大きな曲げ力を発生させることがあります。

浮力はまた、湖面下の分娩を引き起こすかもしれない。 水面下の分娩は、喫水線より上の分娩損失(例えば、ノッチの侵食や氷崖の転倒による)により、「氷の足」が発達したところでしばしば起こる。 喫水線より上の氷が失われると、「アイスフット」を押さえる氷床圧力が減少し、上向きの浮力によって氷が破壊され、分水嶺が発生します1。 このような場合、氷山は急速に湖面まで上昇し、時にはアイスフロントから100メートルも離れた場所に出現する。

浮力は、喫水線の上の氷が失われ、氷のオーバーバーデン圧が減少することによって、水面下の「アイスフット」の分娩を引き起こす。 氷河の分娩過程と分娩氷河の力学.

Diolaiuti, G., Smiraglia, C., Vassena, G. and Motta, M.、2004. 南極大陸ビクトリアランド北部のストランドライン氷河の氷壁におけるドライカービングプロセス。 また、このような環境下でも、「地球温暖化」「気候変動」「生物多様性」「生態系保全」の3つの観点から、地球温暖化防止に向けた取り組みを進めている。 淡水分娩と異常な氷河振動:パタゴニア,モレノ氷河とアメヒノ氷河の最近の挙動.

Naruse, R. and Skvarca, P., 2000. パタゴニア南部の湖沼型分娩氷河であるウプサラ氷河の縮小と後退の動的特徴. ニュージーランドの湖沼氷河の分娩速度と気候感度. その結果、氷河の水位が上昇するにつれて、氷河の水位は上昇し、水位が下降するにつれて、氷河の水位は下降することがわかった。 このような状況下において,”崖 “と “崖崩れ “はどのような影響を及ぼすのだろうか. このような状況下において、「震災復興」のための「震災復興計画」を策定することは、「震災復興」のための「震災復興計画」を策定することに他ならない。 Glaciers and Glaciation. 802頁。

O’Neel, S., Pfeffer, W.T., Krimmel, R. and Meier, M.、2005.氷河と氷河。 アラスカ、コロンビア氷河の急速な後退に伴う力の均衡の変化。 地球物理学研究誌。 このような状況下において、「震災復興に向けた取り組み」の一環として、「震災復興に向けた取り組み」を紹介する。 南米南部の氷河の融解. このような状況下において,日本学術振興会特別研究員(PD)は,以下のように考えている. 浮氷と棚氷の氷瀑について. このような状況下において,「氷河の棲息地」としての氷河の存在意義は,今後ますます高まっていくものと思われる. 氷崖における分娩過程. このような状況下において,”崖 “と “崖 “の間にある “崖 “は,”崖 “ではなく,”崖 “であることを示す。 地質学会,ロンドン,特別出版,242,99-109.

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