빙하 - 설선, 만년설

설선

빙하는 눈으로부터 형성된다. 눈이 쌓여서 얼음으로 변화하기에 알맞은 곳은 고산지대이다. 고산지대는 기온이 낮을 뿐 아니라 지형성강수가 많이 내린다. 눈이 얼음으로 변화하 려면 우선 다년간에 걸쳐 눈이 많이 쌓여야 한다. 그리고 다년간에 걸쳐 눈이 많이 쌓이려면 강설량이 융설량보다 많아서 겨울에 내 린 눈이 여름에 녹아 없어지지 않아야 한다.
빙하는설선 위의 산지에서 형성된다. 설선(雪線, snow line)이 란 여름에도 눈이 남아 있는 국을 횡적으로 이은 선을 가리킨다.   설선은 기온을 반영하여 극지방에서 적도쪽으로 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 의 해 결정된다. 이 중에서 비교적 좁은 지역의 경우 가장 중요한 것 은 강설량이다-알래스카만에 만한 세인트엘리아스산(5,489m)에서 는 내륙쪽의 설선고도가 바다쪽의 그것보다 1,500m나 더 올라가 있다. 남•북위 30도 내외에서 설선 고도가 가장 높게 나타나는 것도 아열대고기압의 영향으로 강설량  이 적기 때문이다.
중국 및 일본과 관련지어 보면, 오늘날 우리나라의 설선고도는 해발 3,000~4,000m인 것으로 추정된다. 우리나라는 이처럼 높은 산지가 없다. 그러나 빙기(氷期)에는 함경북도의 관모봉 부근에 권 곡(圈谷)이 형성될 만큼 설선고도가 낮았다. 빙기에 이 지역의 설선고도는 해발 약 2,000m였다.

 

만년설과 빙하의 발달 

금방 내린 눈은 설편들 사이에 공기가 많이 포함되어 비중이 0.06~0.16에 불과하다. 이러한 눈은 시간이 지나면서 자체의 무게로 압축되는 한 편 부분적으로 녹아 점점 치밀해진다. 기온이 0℃ 내외여서 눈이 부분적으로 녹는 곳에서는 불과 몇시간 또는 며칠만에 상당히 치 밀해질 수 있다. 그러나 남극대륙과 같이 기온이 아주 낮은 곳에서 는 눈이 그렇게 되기까지 여러 해가 걸린다. 온대지방에서는 여름 을 지낸 눈, 즉 1년 묵은 눈은 만년설(萬年雪, fim 또는 n존v존)로 간주된다. 만년설은 대개 동글동글한 입자로 이루어져 있고, 비중 이 0.5를 넘는다.
만년설이 빙하의 얼음, 즉 빙하빙(氷河氷, glacial ice)의 단계에 이르면 비중이 0.8 이상으로 증가한다. 만년설이 빙하빙으로 변화 하는 데는 오랜 시간이 걸린다. 강설량이 많고 기온이 높은 중위도 의 고산지방에서는 최소한 수십년, 기온과 습도가 매우 낮은 극지 방에서는 수백년이 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 만년설층 의 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, 이러 한 곳은 적설층 밑에서 일어나는 설식(雪蝕, nivation)에 의해 점점 깊어지고 넓어진다. 적설층 밑에서는 융설수의 동결 • 융해로 기반 암이 기계적 풍화작용을 활발하게 받을 뿐 아니라 암설이 융설수에 의해 잘 제거된다. 빙하빙이 형성될 수 있을 만큼 만년설이 두 껍게 쌓일 수 있는 최초의 와지는 설식에 의해 파인다. 우리나라의 고산지대에서도 오목한 땅에는 봄에 잔설(殘雪)이 늦게까지 남으 며, 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.