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한랭빙하
한랭빙하 는 얼음 전체가 압력 융해점 미만에 존재하여 밑면에서부터 결빙된 빙하이다.
개요
- 한랭빙하는 얼음의 온도가 0℃ 미만의 빙하로서 고위도 지방에서 볼 수 있다. 압력에 의해 가소성(可塑性)이 변형되어 미끄러지기 때문에 밑면이 녹아서 미끄러지는 온빙하보다 이동속도가 느리며 침식작용이 활발하지 않다. 강설량이 적은 고위도 지방에서 볼 수 있는데, 남극 빙하, 그린란드 빙하의 북부, 캐나다 북단의 빙하가 여기에 속한다. 빙하가 움직이는 이유는 얼음 결정이 압력을 받아 가소성(可塑性)이 변형되거나 빙하의 밑면이 녹아 발생하는 미끄럼 현상 때문이며, 이는 빙하의 온도에 따라 결정된다. 연평균 기온이 어는점 이하인 고위도 지방과 고산지대에서는 빙하의 온도가 0℃ 이하로 유지되어 사시사철 얼음이 녹지 않는다. 따라서 빙하 밑면이 항상 기반암에 얼어붙어 있으므로 가소성(可塑性) 변형에 의한 유동이 주원인이다. 이처럼 가소성이 변형되어 유동하는 극빙하는 밑면의 미끄럼 현상으로 이동하는 온빙하에 비해 이동 속도가 아주 느린 것이 특징이다. 이동 거리는 1년에 수 m 또는 수십m 정도에 불과하며, 침식작용도 활발하지 않다.[1]
고위도
- 고위도 지방(high latitudes, 高緯度地方)은 위도가 높아 상대적으로 적도보다 극지방에 가까운 지역을 말한다. 일반적으로 '고위도'라는 말은 두 가지 의미로 사용된다. 먼저, 저위도·중위도·고위도로 구분할 때, 남북위 0°~30°를 저위도, 30°~60°는 중위도, 60°~90°를 고위도로 칭한다. 이것은 지구과학이나 지리 분야 등에서 수리적으로 편의상 구분 짓는 것으로, 절대적 의미가 있는 것은 아니다. 다른 하나는 상대적 의미로 쓰이는 개념이다. 두 지역을 비교할 때 사용되거나 사람들이 관례로 고위도로 인지하는 지역을 가리키기도 한다. 예를 들면, 대한민국은 인도네시아보다 고위도 지방에 해당하는 것과 유럽 대륙의 주요부는 대략 북위 40°~60°에 위치하지만, 사람들이 고위도에 위치한다고 생각하는 것 등이 있다.
- 위도에 따라 지역의 기후가 달라지기 때문에 고위도 지방에서 나타나는 가장 큰 특징은 '기후'라 할 수 있다. 일반적으로 고위도 지방은 저위도 지방보다 기온이 낮은데, 그 이유는 태양에너지가 저위도에 비해 평균적으로 비스듬히 도달하여 그 에너지가 작기 때문이다. 따라서 고위도 지방은 지구상에서 기온이 낮은 기후 지역으로 주로 냉대 및 한대기후가 나타나며, 고위도로 갈수록 평균기온이 낮아지는 경향이 있다. 또한 고위도 지방은 저위도 지방에 비해 일반적으로 연교차가 크게 나타나는데, 그 이유는 태양의 계절별 일조량의 편차가 극지방으로 갈수록 커지기 때문이다. 지구의 자전축이 대략 23.5° 기울어져 자전 및 공전을 하기 때문에 위도가 약 66.5° 이상인 곳에서는 구조적으로 여름에 해가 지지 않거나 겨울에 해가 뜨지 않는 지역이 발생한다. 전자를 백야(白夜), 후자를 극야(極夜)라고 하는데, 이러한 이유로 고위도 지방의 연교차가 크게 나타난다.
- 위도 60° 이상의 고위도 지방에서는 지구 대기대순환 중 극동풍이 분다. 이로 인해 이 지역은 더욱 추운 기후가 나타나게 되며, 역사적으로 이 위도대는 추위로 인해 문명이 크게 발달한 곳이 드물고, 현재까지도 지구상 인구 희박지역에 해당된다. 오늘날 여기에 해당되는 곳으로는 북유럽 국가들인 노르웨이, 스웨덴, 핀란드, 아이슬란드, 러시아 북부지역 등과 미국의 알래스카, 캐나다 북부, 그린란드 등이 있다. 남반구에는 이 위도대에 해당하는 나라가 없으며, 다만 남극을 중심으로 남극대륙이 위치하고 있다. 지도와 관련하여 고위도 지방이 가지는 특징으로는, 메르카토르도법과 같은 특정 도법을 사용하는 경우 고위도로 갈수록 거리와 면적이 확대되어 나타난다는 점을 들 수 있다.
구조토
- 구조토(patterned ground,構造土)는 빙하 주변의 한랭한 기후에 의해 만들어진다. 토양 속의 수분이 동결과 융해를 반복하면서 큰 자갈은 바깥쪽, 작은 자갈과 모래는 안쪽에 쌓이게 하여 지름 10cm~10m의 다양한 크기와 모양의 단위구조를 형성한 것으로 추정된다. 주빙하지형(周氷河地形)의 하나이다. 빙하 주변의 한랭한 기후와 밀접하게 연관되어 형성되는 것으로 알려져 있다. 빙하 주변의 한랭기후로 인해 토양 내의 물은 반복해서 동결(凍結)과 융해(融解)를 일으킨다. 이 과정은 다시 이곳의 토양을 들었다 내려놓았다 하는 작용을 일으키며, 토양 내에 들어 있던 조립질 암설(岩屑)을 세립질 토양으로부터 분리하고 지표로 운반 ·집적한다. 이렇게 집적된 암설들은 독특한 무늬를 보여주는 지표, 즉 암설들이 모여 있는 가장자리와 세립질 토양이 모여 있는 중심부로 구성된 단위구조를 보여주는 지표를 형성한다. 구조토를 구성하는 단위구조의 크기는 지름 10cm에서부터 10m의 크기에 이르기까지 매우 다양하다.
- 구조토 단위구조의 모양은 매우 다양한데, 특히 지표의 경사에 따라 서로 다르게 나타난다. 경사가 완만하거나 편평한 지역에서 발달하는 것은 다각상(多角狀)이나 환상(環狀)으로 나타나며, 간혹 망상(網狀)이나 유상(瘤狀)으로도 나타난다. 반면, 경사가 급한 지역에 발달하는 것은 줄무늬나 계단 모양으로 나타난다. 또한 얼음의 쐐기작용이나 매스무브먼트(mass movement) 등에 의해서 형성될 수도 있다. 토양 속의 수분이 결빙 ·융해를 되풀이함으로써 일종의 대류현상이 생기고 점토분이 운반되어 큰 자갈은 바깥쪽에, 작은 자갈이나 모래는 안쪽에 쌓여 배열된 것으로 추정된다. 과거 빙하기에는 현재보다 넓은 지역에 걸쳐 형성되었는데, 이렇게 지질기록으로 남은 것을 화석구조토(化石構造土)라고 한다.
빙하시대
- 빙하시대(ice age,氷河時代)는 지구가 한랭화되어 넓은 지역이 빙하로 덮인 시기를 말한다. 빙하에 의해서는 카르, U자곡, 파상지형 외에도 빙퇴석 등의 퇴적물이 만들어지는데, 이러한 흔적이 현재의 빙하보다 훨씬 낮은 위치에 있는 것을 근거로 제안되었다. 오랜 지질시대의 것으로 보이는 것 중 가장 확실한 것은 석탄기에서 페름기의 것이며, 당시 남반구 대륙인 곤드와나 대륙은 2600만㎢가 얼음으로 덮였다. 빙하의 침식작용(浸蝕作用)에는 굴기(掘起)와 연마(硏磨)에 의하여 골짜기 전면에 카르(Kar:圈谷), 유로에 U자곡(산 빙하)이나 파상지형(빙상)을 만들며, 흔히 바위조각이나 기반암에 찰흔을 만든다. 빙하 말단부에는 분급작용을 받지 않은 표력(漂礫)에서 점토에 이르는 쇄설물이 섞인 빙퇴석(氷堆石:漂礫土)이 형성되며 하류에는 융빙수의 영력(營力)으로 운반 퇴적된 융빙수류 퇴적물이 분포한다.
- 각각의 빙하기 사이에는 수백만 년 계속되는 온난한 기간이 여러 번 있었고, 그 사이에도 온난한 시기와 추운 시기가 있었다. 보다 추운 시기를 빙하기라고 하며, 따뜻한 시기를 간빙기라고 부른다. 가장 최근에 빙하기가 끝난 것은 약 1만 년 전이며, 현재는 전형적인 간빙기가 1만 2000년 정도 계속되고 있다고 추정된다. 빙상 핵 데이터에 의한 정밀한 시기 단정은 어려우며, 세계적인 한랭화를 가져오는 새로운 빙하기가 머지않아 시작될 가능성도 있다. 현재 온실 효과로 인한 인위적인 요인이 어떤 영향을 미칠 것이라고 추측되고 있다.
뷔름빙기
- 뷔름빙기(Würm glacial stage)는 지질시대 제4기 빙하시대에 있었던 4회의 빙기 중에서 4번째 빙기를 말한다. 세계적으로 한랭기후였으며 인류문화상으로 따져 봤을 때 구석기시대 후기에 해당한다. 크로마뇽인이 살고 있었고 매머디코끼리, 큰뿔사슴 등은 이 시기에 절멸하거나 쇠퇴하였다. 제4빙기라고도 하며, 지금으로부터 5만 3000년 전부터 1만 년 전까지의 사이를 말한다. 세계적으로 한랭기후가 되어, 북유럽 ·북아메리카 등은 대륙빙하에 덮이고 히말라야 ·알프스 등의 산악빙하도 산기슭까지 퍼졌다. 그 때문에 뷔름 최성기에는 해면이 현재보다 130m 낮아졌다. 인류문화상으로는 구석기시대 후기에 해당되며, 크로마뇽인이 생존하고 있었고, 그 밖에 매머드코끼리 ·큰뿔사슴 ·바이손 등이 생존하고 있었는데, 이것들은 뷔름빙기의 마지막에 절멸 ·쇠퇴하였다. 뷔름이라는 이름은 알프스의 지방명에서 유래된 것인데, 북아메리카에서는 미국 북부 위스콘신주의 이름을 따서 위스콘신빙기라고도 한다.
한랭빙하와 온난빙하
- 압력 융해점은 압력에 따라 얼음이 녹는 선으로, 온도가 압력 융해점보다 낮으면 빙하 기저까지 얼음이 녹지 않고, 온도가 압력 융해점보다 같거나 높으면 빙하기저 얼음이 녹아 융빙수가 된다. 빙하는 온도에 따라 한랭빙하와 온난빙하로 나뉜다.
- 한랭빙하는 단면 전체 부분이 압력 융해점보다 더 낮은 온도를 갖는 빙하이다. 빙하 아랫부분인 빙하기저부까지 단단하게 결빙되어있다. 따라서 한랭빙하는 기반암에 밀착된 상태로 소성적 유동을 일으키며 이동한다. 소성은 형태의 영구적 변형을 의미한다. 즉, 얼음 결정의 형태가 무너지는 것이다. 이때 얼음 결정의 성질은 유지된다. 결국 한랭빙하는 빙하 표면 경사도에 의한 중력에 의해 얼음 입자의 형태가 무너지는 소성변형을 일으키며 매우 느린 속도로 유동한다. 한랭빙하는 온난빙하에 비해 상대적으로 속도가 느리고 침식력은 작다. 빙하 단면 측면에서 볼 때 빙하 이동속도는 빙하표면 또는 표면 근처에서 이동속도가 가장 빠르고, 기반암과 접촉하는 기저부로 갈수록 이동속도가 느려진다. 즉, 빙하표면에서부터 깊어질수록 이동속도가 감소한다. 평면적으로 보면 중앙부의 이동속도가 기반암과 접촉하는 양측면보다 더 빠르다. 한랭빙하는 유동성운동으로 인해 중앙부와 양측면의 속도 차이가 심하다. 그러나 온난빙하는 활동성운동으로 인해 중앙부와 양측면의 속도 차이가 덜하다.
- 온난빙하는 단면 하부에서 융해점에 해당하는 0℃에 가까운 온도를 갖는 빙하이다. 즉, 빙하 단면 하부의 온도가 압력 융해점보다 같거나 높아 빙하기저의 얼음이 녹아 융빙수가 생성된다. 융빙수는 기반암과 빙하 사이에 위치한다. 기저부 융빙수는 윤활제 역할을 하여 빙하가 활동성운동을 일으키며 미끄러져 이동한다. 한랭빙하에 비해 상대적으로 속도가 빠르고 침식력이 크다. 기저부에 빙하퇴적물이 존재하는 일부 온난빙하의 경우 미끄러지는 것 뿐만아니라 유동성을 가지는 액상화 된 빙하 퇴적물층의 내부 변형에 의해 유동이 더해져 더욱 빠른 속도로 이동한다. 융빙을 수반하는 온난빙하는 기온의 영향보다 오히려 강설량이 많은 지역에서 주로 발달한다. 남극과 그린란드의 빙상은 대체로 온난빙하가 잘 발달한다. 습윤하거나 한랭한 기간에는 빙하가 이동하며 빙하 말단부가 주변으로 멀어져 빙하의 전진, 확장이 나타난다. 반대로 건조하거나 온난한 기간에는 빙하가 이동하지만, 빙하 말단부가 빙하 중심 쪽으로 모여 빙하의 후퇴, 축소가 일어난다.
빙하식물군
- 빙하식물군(glacial flora, 氷河植物群)은 한랭한 제4기 빙하시대에, 유럽의 대부분에서 살고 있던 한대식물의 무리를 말한다. 빙기에는 스칸디나비아에서 남하해 온 빙하와 한랭한 기온 때문에 그때까지 유럽에서 발달하고 있던 제3기의 온난한 기후를 좋아하는 식물상이 후퇴하고 한랭한 기후를 좋아하는 키가 작은 툰드라 식물과 대치되었다. 이 식물은 현재 화석으로 유럽 대륙에서 광범위하게 발견되고 있다.
- 주요종류는 Polygonium viviparum, Loiseleuvia proculens, Rumex japonica, 돌매화나무, 린네풀 등과 많은 선태류로, 특히 담자리꽃나무(Dryas octopetala)가 많이 있는 데서 그 속명을 따서 드리아스 식물군이라고 한다. 이 식물은 현재 유라시아와 북아메리카의 극지에서 생육하며, 알프스 ·피레네와 온대 고산에도 잔존하고 있다. 드리아스 식물군에는 고조지(高燥地)를 좋아하는 것과 저습지(低濕地)를 좋아하는 것이 공존하는데, 이것은 현재 극지권(極地圈)의 툰드라처럼 평탄지라도 토지의 근소한 고저에 따라 저습 ·고조의 2가지 식물군락이 모자이크 모양으로 얽혔기 때문이다.
동영상
각주
- ↑ 〈극빙하(polar glacier,極氷河)〉, 《두산백과》
참고자료
- 〈빙하기〉, 《위키백과》
- 〈고위도〉, 《나무위키》
- 〈고위도 지방〉, 《두산백과》
- 〈극빙하(polar glacier,極氷河)〉, 《두산백과》
- 김재홍 기자, 〈고위도에 살수록 자살 유병률 증가…일조량 감소 영향〉, 《연합뉴스》, 2023-01-26
- 오로지리, 〈G.108_2. 빙하지형(2) 빙하 이동 :: 한랭빙하, 온난빙하〉, 《네이버블로그》, 2022-06-22
같이 보기
