冰川槽谷形成过程的三维数值模拟

【类型】期刊

【作者】杨少华，石耀霖（中国科学院计算地球动力学重点实验室；中国科学院大学）

【作者单位】中国科学院计算地球动力学重点实验室；中国科学院大学

【刊名】中国科学(地球科学)

【关键词】 冰川槽谷；侵蚀作用；数值模拟；有限单元法

【资助项】国家自然科学基金项目（批准号：41174067）资助

【ISSN号】1674-7240

【页码】P1208-1219

【年份】2019

【期号】第8期

【期刊卷】1;|7

【摘要】冰川槽谷是一种常见的冰川侵蚀地貌.在冰川侵蚀地貌研究中,冰川槽谷占据着重要地位.与发育的河流呈蛇曲状成鲜明对照,发育的冰川槽谷往往比较宽直.这种比较直的冰川槽谷只是局部地区的特有现象还是普遍特征?控制冰川槽谷比较直的主因是什么?截至目前,学者暂未对这些科学问题展开研究.本文运用三维有限单元法,建立了冰川侵蚀作用的数值模型,模拟了冰川槽谷的侵蚀演化过程.数值模拟结果显示:(1)弯曲蜿蜒的冰川在向深部侵蚀形成U形谷的同时还存在侧向侵蚀,迎冰坡的侵蚀速率大于背冰坡的侵蚀速率;(2)坡度越小(大),冰川侵蚀作用强度越小(大);(3)冰流量越小(大),冰川侵蚀作用强度越小(大).冰川在侵蚀过程中,由于迎冰坡的侵蚀速率始终较背冰坡的大,导致冰川谷始终向着更直的形态发展.本文的主要结论是:冰川槽谷的形状演化主要受冰川自身侵蚀机理的控制,冰川槽谷形态具有削弯取直的演化趋势.