探秘冰川

落基山脉（Rocky Mountains）

横亘北美大陆，绵延4800千米

山峰高耸、河流纵横

是北美极致自然风光最密集之处

其中最具代表性的当属

位于山脉南部美国境内的

黄石国家公园（Yellowstone National Park）

以及位于山脉北部加拿大境内的

班夫国家公园（Banff National Park）

二者一南一北，同源同宗

但以各自特点论

又分别开宗立派、相互对立

一个是火、一个是冰

堪称落基山冰火双雄

（下图为落基山与班夫、黄石位置示意图，地图源自@维基百科，星球研究所增加中文标注）

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“火”为黄石

因为它的形成与火山活动密切相关

整个黄石公园都坐落在一个超级火山之上

火山口长约85千米、宽45千米

规模之大，世所罕见

如若有朝一日剧烈喷发

极有可能摧毁整个北美的生态系统

（下图为黄石超级火山剧烈喷发对北美大陆不同范围内的影响程度估测；电影《2012》便是以黄石超级火山爆发为背景）

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火山活动虽然令黄石危机四伏

却也造就了独一无二的景观

它将地下水加热成蒸汽

在地层中不断累积

当压力无可阻挡时

蒸汽、热水便会喷薄而出

形成定期或不定期喷发的间歇泉

黄石间歇泉的数量超过300个

占全世界的三分之二

（下图为黄石最著名的间歇泉老忠实泉Old Faithful；照片拍摄于凌晨1点，天空中明月悬空、星光点点，泉水突然喷涌如白发冲冠，早已习以为常的美洲野牛只顾吃草，丝毫不为所动；摄影师@Brian B.）

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火山活动还为泉水带来了丰富的矿物质

藻类、微生物得以大量繁殖

泉水根据不同生物、不同季节的变化

呈现出橙、黄、蓝、绿等多种色彩

著名的大棱镜温泉（The Grand Prismatic Spring）

正是因此才变得色彩斑斓

（从空中俯瞰大棱镜，有如一只怒目直视的大眼睛；泉水中间的深蓝色，则与生物无关，这里因为高温而缺乏藻类及微生物，水中的矿物颗粒散射蓝色光，因此呈现出深蓝色；图片源自@美国国家公园管理局）

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从黄石往北偏西850千米处

便是“冰”的化身

班夫国家公园

不过在黄石的光辉之下

两者的名气也是冰火两重天

黄石声名赫赫、人尽皆知

作为加拿大第一国家公园的班夫

则在中国人的视野中所知甚少

（黄石、班夫分别都是美加两国最早建立的国家公园；下图为黄石及班夫相关词语的百度指数，该指数是衡量中国网民搜索热度的关键指标；黄石的热度较高，而班夫则因热度太低，干脆未予以收录）

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这与班夫无与伦比的自然风光

以及极具价值的地质遗迹并不相称

作为“冰”的班夫有何过人之处？

究竟是“火”胜于“冰”

还是“冰”胜于“火”？

Ⅰ

260万年前

凛冬已至

全球温度开始下降

地质史上的第四纪大冰期来临

纬度比中国东北还要高的加拿大首当其冲

无尽的大雪纷纷扬扬撒落大地

（第四纪是地质时代中最新的一个纪，今天的我们仍然处在第四纪大冰期之中，只不过并非其鼎盛阶段；班夫国家公园现在年均降雪量仍然高达2-3米，高山上更可达7米，下图为2014年2月13日北美大陆冬季的积雪覆盖情况，整个加拿大和美国的北半部全变成了白色世界；图片源自@NASA）

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即便来年夏季艳阳高照

积雪仍不能完全消融

于是新的冬天来临，积雪再次加深

如此这般一年年堆积、压实

结构疏松的新雪圆化变成了致密的粒雪

粒雪又重新结晶变成更紧致的粒状冰

粒状冰进一步受压，排出空气

从而形成了一种更高密度的物质

冰川冰（Glacier Ice）

（冰川冰的形成示意图，整个成冰过程往往需要数年到数十年，在南北极甚至需要数千年；星球研究所标注，依据为高等教育出版社《自然地理学》）

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冰川冰层层堆叠

构成了地球上最壮观的景象之一

冰川（Glacier）

持续上百万年的造冰过程

到了距今2万年前

冰川的势力扩张终于达到顶峰

加拿大全境“沦陷”

巨大的冰川像盖子一样

将原本生机勃勃的土地彻底封死

（这一时期我们称之为末次冰盛期Last Glacial Maximum，当时北美洲北部的土地被两个巨型冰盖覆盖，即劳伦泰德冰盖Laurentide Ice Sheet、科迪勒拉冰盖Cordilleran Ice Sheet，两者大致以大陆分水岭Continental Divide of the Americas为界；图片源自@haikudeck.com）

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冰川厚达数千米

只有那些大型山脉中的少数山峰

才能在茫茫冰原中露出小小一角

从空中俯瞰有如海洋中孤立的岛屿

地理学家将其称为

冰原岛峰（Nunatak）

（冰原岛峰只有在今天的格陵兰、南极等少数地区可以看到；下图拍摄于西南极冰盖West Antarctic Ice Sheet上空，当时摄影师正乘坐NASA的IceBridge飞机；山峰两侧积雪的差异，是由风吹造成，这些新雪正是未来形成冰川的物质来源；摄影师@Mario Tama/NASA）

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如此巨大的冰川规模堪比南极

在加拿大的国土上留下了诸多遗迹

班夫国家公园便是其中最具代表性的一个

它面积高达6641平方千米

比黄石国家公园略小

却是中国九寨沟风景名胜区的9倍

（班夫国家公园地图，绿线为公园边界线，纵穿公园的红线以路易斯湖为界，南北分别为弓河谷景观大道、冰原大道；地图源自@Aude Vivere）

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来自太平洋的暖湿气流自西向东运动

在班夫受到高山阻碍，形成丰沛的降雪

导致这里发育的冰川面积巨大、数量众多

（班夫国家公园群山，拍摄于乘坐直升机飞往阿西尼博因山Assiniboine的途中；摄影师@阿刘）

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面积超过80平方千米的

瓦普塔冰原（Wapta Icefield）

位于班夫国家公园的西界

周围群峰环绕、雪如凝脂

（冰原是面积巨大、但不超过5万km²的冰川覆盖的陆地；比冰原更大的则称为冰盖；下图为瓦普塔冰原，对面山峰包括Mount Collie、Mount Mummery、Ayesha Peakin；摄影师@Vern Dewit）

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莱尔冰原（Lyell Icefield）

周围山势更加凌厉

行走其中，有如穿行异域

（摄影师@Steve Shannon）

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班夫北部的哥伦比亚冰原（Columbia Icefield）

是落基山脉最大的冰原

其面积高达325平方千米

逼近中国青藏高原上最大的冰原普若岗日

哥伦比亚冰原的厚度更是达到365米

将330米的北京国贸三期大厦放入其中

还绰绰有余

（下图为哥伦比亚冰原，攀登者对面为加拿大落基山脉第二高峰、海拔3747米的哥伦比亚山，右侧双峰分别为South Twin和North Twin，请将手机横屏观看；摄影师@Vern Dewit）

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哥伦比亚冰原向四周伸展

发育出数条大冰舌

（冰舌、冰原关系示意图，制图@星球研究所）

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最长的一条名为

萨斯喀彻温冰川（Saskatchewan Glacier）

它长约13千米

从山间蜿蜒而下、气势宏大

（冰舌是冰川沿着地表或冰面向下延伸而形成，如同冰川伸出的舌头，因此得名；摄影师@Callum Snape）

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另一条冰舌

阿萨巴斯卡冰川（Athabasca Glacier）

是哥伦比亚冰原中最易接近的一条

（该冰川属于班夫北部的贾斯珀国家公园，摄影师@Paul Zizka）

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其厚度超过300米

冰川之上遍布巨大的冰洞

配合炫目的极光

景象极为瑰丽

（摄影师@Paul Zizka）

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Ⅱ

冰川并非静止不动

其本质是一种流动的固体

拥有远超河流的洪荒之力

可以轻易剥蚀山体、搬运巨石

（冰川流动示意图，制图@星球研究所，原视频为BBC《How do glaciers shape the landscape》）

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班夫这样巨大体量的冰川

更是会带来天翻地覆的改变

（冰川对地形地貌改造示意图，请点击放大查看；制图@Stephen Marshak，星球研究所修订并增加中文标注）

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当群峰之巅被冰川包裹

（此山为海拔3219米的White Pyramid，时值冬季冰雪丰盈，远观冰雪恰似抹了厚厚一层奶油；注意山上的攀登者；摄影师@Paul Zizka）

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强烈剥蚀之后

原本平缓的山体

或变得尖削如刀刃

（拍摄于乘坐直升机飞往阿西尼博因山Assiniboine的途中，这种刃脊通常是由于山脊两侧被两条冰川分别侵蚀而形成；摄影师@阿刘）

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或如上帝之矛

以90度直直刺向天空

（登山者所在的山为海拔2621米的Mount Fifi，对面为海拔2682米的Mount Louis，这种山体在被冰川侵蚀时，脆弱的外层全部瓦解，最坚硬的内核岩体则被保留下来；摄影师@Paul Zizka）

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或醉卧冰原

如大厦将倾

（海拔2938米的Saint Nicholas峰，注意下方的攀登者，摄影师@Bill Kerr）

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或巨石嶙峋

有如剑龙之背

（Mount Ishbel，这种山形是因山体岩层多为垂直向，被侵蚀后形成凌乱的锯齿状；摄影师@Paul Zizka）

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或似铅笔头

天赐如椽大笔

（海拔3504米的Mount Lyell，这是冰川侵蚀后形成的角峰；摄影师@Paul Zizka）

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最为特别者当属海拔3618米的

阿西尼博因山（Mount Assiniboine）

作为冰川侵蚀后形成的角峰

它形似阿尔卑斯著名的马特宏峰

但阿西尼博因山山体呈现出更加标准的金字塔形

相当醒目

（摄影师@阿刘）

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除了重塑山峰

冰川还会在地表刻画出巨大的U型山谷

（冰川形成U型谷的动态示意图；制图@Cecilia Bernal/维基百科）

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这些山谷往往十分宽阔

是人类、动物、河流的重要通道

当我们登上山顶俯瞰

很难想像在2万年前这里曾布满冰川

（长图预警，请将手机横屏观看；这张超级长片拍摄于海拔3155米的Mount Sarbach山顶，至少囊括了5条巨大的山谷；摄影师@Vern Dewit）

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最著名的当属

弓谷（Bow Valley）

它长度超过100千米

宽达2-5千米不等

班夫镇（Banff）便坐落其间

（弓谷航拍，画面下方为班夫镇，摄影师@Paul Zizka）

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加拿大太平洋铁路（CPR）

在这里顺着山谷走势

划出了一道美丽的曲线

（此路段名为Morant's Curve，如今已是非常热门的摄影点；第1张摄影师@Glenn Casey，第2张摄影师@David Swindler）

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冰原大道（Icefields Parkway）

和弓谷观景大道（Bow Valley Parkway）

穿行弓谷南北

路可及山，山可及天

（冰原大道，路易斯湖附近路段，摄影师@王谦）

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Ⅲ

当险峰重塑、山谷再造之后

2万年前堆积的巨大冰川开始消融

班夫最动人的一面诞生了

（Mount Gordon山下的冰面湖；夏季冰川融蚀，在冰面的低陷处积水成湖；冰原上的四人为一支青年登山队；摄影师@Don Wilson）

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因为冰川体量巨大

原有的冰川消融到现在的规模

用时可能长达4000年

4000年间群山之上、河谷之中

被冰川刨蚀、堆积的各种坑洼之地

纷纷被注入冰川融水

（请将手机横屏观看，Portal Peak山上的冰湖，可以清晰看出冰川融水注入冰湖的过程；冰川名为Bow Glacier；摄影师@Vern Dewit）

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维多利亚冰川（Victoria Glacier）缓缓而下

形成了著名的路易斯湖（lake louise）

（摄影师@Paul Zizka）

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冰川将山体中的岩石

研磨成细小的岩粉（Rock Flour）

随着融水进入湖中

使得湖水呈现出冰牛奶一般的淡蓝色

（路易斯湖上的皮划艇运动员，拍摄于the Big Beehive hiking trail，摄影师@Yohan Dumortier）

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路易斯湖北部面积更大的

佩托湖（Peyto Lake）

也同样如此

（摄影师@Jeff Clow）

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不同的角度、不同的时节

还会呈现出现很大的色彩变化

（请将手机横屏观看，摄影师@César Asensio）

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位于弓谷尾端的双杰克湖（Two Jack Lake）

则以水中倒影著称

它处于一个大湖的分支，所以水面异常平静

对面是由层次分明的沉积岩构成的

伦达尔山（Mount Rundle）

一个是天造的镜面

一个是地设的美峰

（摄影师@曾勇前）

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或反射天光

（摄影师@Paul Zizka）

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或映照星辰

（摄影师@Paul Zizka）

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班夫国家公园的湖泊众多

其他如梦莲湖（Moraine lake）

朱砂湖（Vermillion Lakes）

赫伯特湖（Herbert Lake）

弓湖（Bow Lake）

明尼旺卡湖（Minnewanka Lake）等等

也都相当精彩

（第1张为梦莲湖，摄影师@James Wheeler；第2、3张为朱砂湖，摄影师@Paul Zizka）

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Ⅳ

山川、峡谷、湖泊

是冰川造就了班夫的一切

也是冰川为人类带来如此的极致风光

人们在这里滑雪、登山、远足、漂流

或在湖边住宿

（路易斯湖的罕见角度，下方为始建于1911年路易斯湖城堡酒店，摄影师@Paul Zizka）

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或与自然和谐同框

（名为“抢镜者”爆红照片，Melissa and Jackson Brandts夫妇在明尼湾卡湖遥控自拍时，一只金背地松鼠闯入了镜头，该照片爆红2009年的互联网，传播超过8000万次，成为班夫国家公园的标志事件之一）

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如今

冰川对班夫的塑造已经近于尾声

全球变暖正在加速落基山脉冰川的消融

1985年班夫国家公园有365条冰川

到了2005年，其中的29条已经消亡

科学家们预测

如果按现在的排放趋势

最早在2100年

剩下的300多条也将消失殆尽

（哥伦比亚冰原消融预测，可点击放大查看；由University of British Columbia的研究团队发布，制图@Garry Clarke）

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冰之班夫正在消失

火之黄石还在酝酿下一次爆发

未来的世界是冰退火胜吗？