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빙하빙
빙하빙(Glacier ice)은 보통 얼음과는 달리 층을 이루고 있는 빙하의 얼음이다.
개요[편집]
- 빙하빙은 눈에 비해 입자들 간의 간격이 오밀조밀 작고 뭉쳐져 있어서 밀도가 높아 입자 사이에 공기가 별로 안 들어가 있는 상태이다. 날씨가 추워서 많은 양의 눈이 녹지 않고 계속 쌓이다 보면 자체 무게가 무거워지고 그 무게에 눌려 눈의 입자가 위의 그림처럼 파괴되기도 하고 살짝 녹았다가 다시 또 뭉쳐지고 이걸 반복하다 보면 빙하빙이 된다. 빙하빙은 얼음과 비슷하게 다져진 형태의 눈의 형태이다. 빙하빙의 형성기간은 수십 년에서 수백 년이며 빙하빙의 출현 위치는 만년설층의 하단부이다. 빙하빙 형성의 지형적 조건은 설식에 의한 와지에 집적된 후 형성된다.
- 빙하빙은 빙하의 얼음 형태이다. 만년설이 빙하빙(빙하의 얼음)으로 되려면 오랜 시간이 걸린다. 만년설의 개별 입자가 더욱 치밀해지는 동시에 재결정작용이 일어나 입자들 간의 틈이 거의 없어져야 하기 때문이다. 빙하빙은 불규칙한 모양의 빙정이며 재결정작용과 빙하빙에서도 계속 일어난다. 즉 빙하빙의 빙정은 서로 결합하면 성장한다. 빙하빙과 얼음의 차이를 보면 빙하빙은 빙정으로 이루어진 것이다. 빙하빙은 두꺼운 만년설층 밑에서만 형성된다. 고산지대에서 빙하가 발달하려면 와지(눈이 두껍게 쌓이는 우묵한 땅)가 있어야 한다. 설식은 적설층 밑에서 발생하며 와지는 설식에 의해 파인다.
아이스폴[편집]
- 아이스폴(ice fall)은 빙하가 수직에 가깝게 급경사를 이루는 상태를 말하며 빙폭이라고도 한다. 히말라야, 안데스, 알프스 등의 산악빙하에 특히 많으며 아이스폴을 타는 등로를 발견하는 것이 등산 성공에 커다란 역할을 한다. 빙폭(氷瀑)이라고도 한다. 강물이 흐르다가 강바닥이 급경사로 아래로 꺾어졌을 때 폭포가 되는 것과 비슷하다. 아이스폴에서는 빙하의 흐름이 비교적 빠르고, 크레바스(빙하의 틈새)나 세락(빙탑)이 생기며, 붕괴도 많아서 등강(登降)은 위험하다. 히말라야 ·안데스 ·알프스 등의 산악빙하에 특히 많다. 아이스폴을 타는 등로(登路)를 발견하는 것이 등산 성공에 커다란 역할을 한다.
빙하빙의 연구[편집]
- 빙하학은 빙하의 생성, 소멸과 그 과정에서 발생하는 물리적인 현상들을 연구하는 학문으로서 지질학, 지구물리학, 기상학 등 여러 분야에서 연구되었다. 1706년 쇼이흐저의 빙하학에 대한 최초의 연구를 시작으로, 과거, 현재의 빙하에 대한 많은 연구가 이루어졌고, 오늘날에는 기상하적 연구, 물성론적 연구들이 이뤄지고 있다. 1930년대의 영국 학자들의 업적도 높이 평가된다. 즉 융프라우산에 국제적 연구소를 설립하여, 그 직하에 있는 알레치 빙하 곡두(谷頭)의 안정된 얼음 속에 저온실험실을 만들어, 영국의 셀리그먼의 지휘하에 눈이 만년설 ·빙하빙(氷河氷)으로 변화하는 과정을 연구하였다. 또 빙하의 각 부분에서 얼음을 채취하여 크리스털 패브릭(crystal fabric)에 관한 연구로 얼음의 결정립(結晶粒)이 시간과 함께 성장한다는 것, 만년설과는 달리 빙하빙의 결정 주축(主軸)은 유동 방향에 직각으로 되어 있다는 것, 빗나간 장소에서는 얼음이 적당한 방향이 될 수 있도록 재결정되는 듯하다는 것 등 근년의 빙하빙의 물성론(物性論)의 선구적 연구가 행해졌다.
- 제2차 세계대전 후인 1952년 시카고에 설빙동토연구소(雪氷凍土硏究所:SIPRE)가 설치되어 알래스카와 그린란드의 빙하에 관해 많은 연구가 이루어졌고, 남극빙에 관해서는 1957년 이래 국제지구관측년(IGY)의 각국의 연구가 활발하게 이루어졌다. 빙관(氷冠)상에서는 탄성파(彈性波) ·중력측정 ·보링 등에 의해서 얼음의 두께, 빙관의 기반, 빙량(氷量), 얼음의 연령, 보링에 의한 기후변화사(氣候變化史) 등이 연구되고 있다. 또한 이들 연구는 관측기술의 발전에 따라 뚜렷한 진보를 보이고 있다. 오늘날에는 빙하의 유지에 관한 빙하의 함양과 소멸, 빙하 표면에서의 열수지(熱收支) 등 기상학적 연구, 더욱이 빙하의 운동과 빙하빙의 소성변화에 관한 물성론적 연구가 과제로 되어 있다. 또 알래스카의 멘덴홀 빙하에서는 얼음의 거대한 단결정이 채취되므로 순수한 얼음의 물성연구자료로 중요시되고 있다.[1]
빙하빙의 형성[편집]
- 춥고 눈이 많이 내리는 고위도와 고산 지역에서 발달하는 빙하는 그 규모가 매우 크고 두꺼워 마치 산이나 대륙으로 오인하기도 한다. 이처럼 거대한 빙하는 사실 솜털처럼 작고 가벼운 눈송이에서부터 시작된다. 추운 날씨가 지속되면 많은 양의 눈이 녹지 않고 계속해서 쌓이게 된다. 이때 자체 무게가 눌려서 눈의 입자가 파괴되고 부분적으로 녹기도 하다가 다시 결정을 형성하게 된다. 이 결정을 빙하빙이라고 한다. 빙하빙은 눈보다 입자 간의 간격이 작고, 밀도는 높아 공기를 포함하는 비율이 낮다. 이러한 과정이 아주 오랜 시간 지속되고 반복되면서 빙하빙은 점점 더 크고 단단한 얼음덩어리인 빙하로 발전하게 되는 것이다. 빙하는 고정되어있는 것이 아니라 기상 변화에 따라 생성, 이동, 소멸하는데 중력에 의해 낮은 곳으로 이동하면서 하천처럼 침식, 운반, 퇴적작용을 일으킨다. 그러나 하천에 비하면 그 무게나 규모가 매우 커서 침투력이나 하각력 및 측방침식력이 매우 강하고 이동속도가 느리므로 침식 및 퇴적작용의 특성도 다르게 나타난다. 이로 인해 하천의 작용에서는 볼 수 없는 특수한 지형들을 형성하는데 크게 빙하의 침식에 의한 빙식지형과 퇴적에 의한 빙퇴적지형으로 구분된다.
- 빙하가 이동할 때 빙하 하부에 존재하는 암석의 표면이 빙하 또는 빙하에 실려서 이동하는 퇴적물과의 마찰로 인해 긁히는 것을 빙식이라고 한다. 빙식을 받은 산지는 알프스와 히말라야산맥의 많은 산봉우리처럼 날카롭고 뾰족한 모습을 나타낸다. 골짜기가 시작되는 산정 부근에는 반원 모양의 거대한 와지인 권곡이 형성되고 권곡과 권곡이 접하는 산 정상부에는 호른이라는 뾰족한 봉우리가 형성된다. 하천의 침식으로 생기는 V자곡과 달리 산악의 골짜기에서 형성된 곡빙하가 이동할 때에는 내부가 둥근 곡선면을 이루는 U자곡이 형성된다. U자곡이 해안으로 이어져 바닷물이 들어서면 노르웨이, 뉴질랜드, 칠레 남부, 미국 알래스카의 해안에서 볼 수 있는 피오르 해안을 형성하기도 한다.
설선[편집]
- 빙하는 눈으로부터 형성된다. 눈이 쌓여서 얼음으로 변화하기에 알맞은 곳은 고산지대이다. 고산지대는 기온이 낮을 뿐 아니라 지형성강수가 많이 내린다. 눈이 얼음으로 변화하려면 우선 다년간에 걸쳐 눈이 많이 쌓여야 한다. 그리고 다년간에 걸쳐 눈이 많이 쌓이려면 강설량이 융설량보다 많아서 겨울에 내린 눈이 여름에 녹아 없어지지 않아야 한다. 빙하는 설선 위의 산지에서 형성된다. 설선(雪線, snow line)이란 여름에도 눈이 남아 있는 국을 횡적으로 이은 선을 가리킨다. 설선은 기온을 반영하여 극지방에서 적도 쪽으로 갈수록 높아지며, 이의 해발고도는 북위 7일의 스피츠베르겐에서 약 500m, 북위 65의 아이슬란드에서 600~1,000m, 북위 60의 노르웨이 남부에서 약 1,600m, 알프스에서 약 2,700m, 적도 부근의 킬리만자로산에서 약 5,200m로 나타난다. 설선고도는 강설량, 바람, 일사량, 향(向) 등 여러 요인에 의해 결정된다. 이 중에서 비교적 좁은 지역의 경우 가장 중요한 것은 강설량이다. 알래스카만에 만한 세인트엘리아스산(5,489m)에서는 내륙쪽의 설선 고도가 바다 쪽의 그것보다 1,500m나 더 올라가 있다. 남, 북위 30도 내외에서 설선 고도가 가장 높게 나타나는 것도 아열대고기압의 영향으로 강설량이 적기 때문이다.
만년설과 빙하빙[편집]
- 금방 내린 눈은 설편들 사이에 공기가 많이 포함되어 비중이 0.06~0.16에 불과하다. 이러한 눈은 시간이 지나면서 자체의 무게로 압축되는 한편 부분적으로 녹아 점점 치밀해진다. 기온이 0℃ 내외여서 눈이 부분적으로 녹는 곳에서는 불과 몇 시간 또는 며칠 만에 상당히 치 밀해질 수 있다. 그러나 남극대륙과 같이 기온이 아주 낮은 곳에서는 눈이 그렇게 되기까지 여러 해가 걸린다. 온대지방에서는 여름을 지낸 눈, 즉 1년 묵은 눈은 만년설(萬年雪, fim 또는 n존v존)로 간주된다. 만년설은 대개 동글동글한 입자로 이루어져 있고, 비중이 0.5를 넘는다. 만년설이 빙하의 얼음, 즉 빙하빙(氷河氷, glacial ice)의 단계에 이르면 비중이 0.8 이상으로 증가한다. 만년설이 빙하빙으로 변화하는 데는 오랜 시간이 걸린다. 강설량이 많고 기온이 높은 중위도의 고산지방에서는 최소한 수십 년, 기온과 습도가 매우 낮은 극지 방에서는 수백 년이 걸린다. 만년설이 빙하빙으로 변화하는 데 이처럼 오랜 시간이 걸리는 까닭은 만년설의 개별 입자가 더욱 치밀해지는 동시에 재결정작용(再結晶作用, recrystalization)이 일어나 입 자들간의 틈이 거의 없어져야 하기 때문이다.
- 빙하빙은 불규칙한 모양의 빙정(氷晶)으로 이루어졌으며, 재결정작용은 빙하빙에서도 계속 일어난다. 즉 빙하빙의 빙정은 서로 결합하면서 성장하는데, 곡빙하의 경우 상단부에서는 1~2mm에 불과하던 빙정의 지름이 말단부로 내려가면 10cm 이상으로 커지기도 한다. 빙하빙이 재결 정작용을 받으면서 더욱 치밀해지면 틈이 완전히 없어져서 비중이 거의 0.9에 이르게 된다. 빙하빙은 빙정으로 이루어졌다는 점에서 물이 얼은 유리질의 얼음과 다르다. 만년설은 어디서나 빙하빙으로 변화하는 것이 아니다.
- 빙하빙은 두꺼운 만년설층 밑에서만 형성된다. 빙하빙이 형성되는 만년설층의 깊이는 강설량이 많은 알래스카의 일부 빙하(Upper Seward Glacier)의 경우 13m 정도이지만, 남극대륙에서는 최소한 75m에 이르는 것으로 알려졌다. 따라서 고산지대에서 빙하가 발달하려면 눈이 두껍게 쌓이는 와지(窪地), 즉 우묵한 땅이 있어야 한다. 눈은 우선 지면이 주변보다 다소나마 낮은 곳에 많이 쌓이는데, 이러한 곳은 적설층 밑에서 일어나는 설식(雪蝕)에 의해 점점 깊어지고 넓어진다. 적설층 밑에서는 융설수의 동결 • 융해로 기반암이 기계적 풍화작용을 활발하게 받을 뿐 아니라 암설이 융설수에 의해 잘 제거된다. 빙하빙이 형성될 수 있을 만큼 만년설이 두껍게 쌓일 수 있는 최초의 와지는 설식에 의해 파인다. 우리나라의 고산지대에서도 오목한 땅에는 봄에 잔설(殘雪)이 늦게까지 남으며, 그 밑에서는 설식이 활발하게 일어나 대관령 부근의 삼양목장 과 같은 곳에서는 목초지의 관리와 유지에 지장을 준다. 만년설층 밑에서 빙하빙이 많이 만들어지면, 그것은 빙체를 이루면서 자체의 무게로 서서히 움직이기 시작한다. 빙하(氷河, glacier)란 움직이고 있는 빙체를 가리킨다. 얼음은 고체이지만 빙하는 가소성(可塑性)을 가진 상태에서 유동한다.
동영상[편집]
각주[편집]
참고자료[편집]
같이 보기[편집]
