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三座瀑布组成,最大落差57米,河流如何演 [复制链接]

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尼亚加拉大瀑布由三座瀑布组成,它们都位于北美五大湖区的尼亚加拉河上。由于源头五大湖的充沛水源支持,尼亚加拉大瀑布的平均流量每秒超立方米。但在一万多年前,这里还不是壮观的瀑布,而只是一条河流。尼亚加拉大瀑布是如何从河流演变而来的?

尼亚加拉大瀑布的地理特征

尼亚加拉大瀑布是尼亚加拉峡谷南端的三个瀑布群,横跨加拿大安大略省和美国纽约州之间的边界。三者中最大的是马蹄瀑布,高度落差57米,横跨两国的国际边界,所以它也被称为加拿大瀑布。

瀑布群中另外两座较小的瀑布分别名为美国瀑布和新娘面纱瀑布,美国瀑布落差21至34米,新娘面纱瀑布落差24至31米。它们都位于美国的国境内,其中新娘面纱瀑布与马蹄瀑布隔着山羊岛,又和美国瀑布隔着露娜岛,这两个岛都位于纽约。

尼亚加拉大瀑布的水主要来自尼亚加拉河,这是一条长度58公里的河道,最深点就在马蹄瀑布下方,深51米。它连接伊利湖和安大略湖,同时将纽约与安大略湖分开,这两个湖泊之间的海拔差异约为99米。

每分钟有超过约70个奥林匹克标准游泳池的水,以大约每小时40公里的速度冲过瀑布。尼亚加拉峡谷始于瀑布脚下,止于安大略湖下游11公里处,数千年侵蚀形成的悬崖高达米。

尼亚加拉大瀑布如何从河流演变而来?

尼亚加拉大瀑布的地质构成中有大量的白云岩,这是从河流演变成瀑布的关键。现在瀑布所在的峡谷,即尼亚加拉峡谷在约4.19亿年前的志留纪时期几乎没有陡峭的岩石,都是水平的岩石,向南每公里仅倾斜约4米。

上层硬白云岩下面是较软的页岩层,水向白云岩施加压力,在渗入其深处后缓慢地溶解白云岩。白云岩被上方的水渗透后迅速向下侵蚀页岩,之后白云岩本身也会脱落。这一地区的岩层分布可以保证水不断地从悬垂的峡谷悬崖壁垂直落下,为白云岩的长期脱落提供了条件。

白云岩和页岩在长此以往的侵蚀中变得越来越脆弱,这为之后瀑布的形成打下了基础。值得一提的是,这种侵蚀直到今天还在发生,目前的侵蚀速度约为每年30厘米,按照这个速度,地质学家预测尼亚加拉大瀑布并不会继续扩大,反而是在大约年内消失。

形成尼亚加拉大瀑布的地质力量大约从年前的最后一个冰河时代开始发挥作用。当时从俄亥俄州到纽约州的北美大陆北部地区覆盖了将近两公里厚的冰川,随着冰川的融化留下了大量的融水,这些融水填满了冰川雕刻的盆地,从而形成了五大湖。

大约1年前,排入湖泊的水开辟了一条低洼通道,这就是尼亚加拉河。这条河把伊利湖和安大略湖按照高低海拔分开,由此水能够从上游湖流到尼亚加拉峡谷的下游,大量的水又冲向峡谷,形成了一条尼亚加拉河的支流河。

这条支流河更加严重地侵蚀了峡谷的岩石层,白云岩和页岩已经无力支撑坚硬且沉重的岩石顶层,这让接近地表的大块顶层不断让位,这个过程重复了无数次,最终形成了今天的尼亚加拉大瀑布。

受五大湖影响的瀑布气候

五大湖拥有世界淡水供应中的百分之二十,而这些水的百分之九十九都属于冰川融水。这让五大湖的水温常年处于较低水平,夏季湖水中部的水温一般不超过4摄氏度,等到了冬季,湖岸带基本会结冰。

尼亚加拉大瀑布的水来自源头在五大湖的尼亚加拉河,因此瀑布的水和周边气候都会受到湖水,也就是冰川融水的影响。春季最高气温19摄氏度,最低可至零下3度,降雪季节通常在四月中旬才结束。

伊利湖和安大略湖的水温以比微风更凉爽的方式影响着周围的陆地,因此尼亚加拉瀑布周边的混合气候模式盛行,凉爽的湖风通常可以缓解夏季的炎热潮湿,同时伊利湖和安大略湖还缓和了降雨,尼亚加拉瀑布在夏季很少有强降雨天气。

瀑布地区在10月之前不太可能下雪,10月下旬或11月初才会首次出现霜冻或降雪。北极高压在冬季决定天气,为瀑布带来寒冷而晴朗的日子。湖效应降雪只集中在瀑布的南部地区,因为当伊利湖完全结冰时,长时间的寒冷能够抵消湖效应降雪的现象。

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