|
|||||||||||||||||||||
|
Все вы конечно-же слышали о глобальных оледенениях в прошлом нашей планеты и многие наверно при этом обращали внимание, что при их описании часто можно прочитать или услышать о масштабных продвижениях ледника на далёкие расстояния, и вещественных следах таких движений, присутствующих по всему северо-западу России и Скандинавии.
Многих интересуют вопросы – а что-же двигает всю эту огромную массу льда? ведь это даже не миллионы, а миллиарды тонн! И каким образом оледенение меняет ландшафт.. да и вообще как появляется само оледенение?
Начнём с самого начала – как образуется ледник?
Это происходит следующим образом. Глобально понижается температура, до среднего значения ниже 0 градусов, из-за этого снег год за годом выпадает и не тает. Выпавший снег накапливается, образуя всё более толстый слой и через какое-то время самый нижний слой снега спрессовывается под тяжестью верхних слоёв. Постепенно этот нижний слой преобразуется в ледяную крошку, затем она с течением времени превращается в лёд. С каждым тысячелетием, толщина льда возрастает, ведь снег всё продолжает падать и не таять.
Когда оледенение достигает большой толщины в нём начинают происходить два интересных процесса. Выглядят они следующим образом: ледник своим колоссальным весом выдавливает во все стороны нижний слой льда. Ну а он в свою очередь частично увлекает за собой верхние слои, которые находятся над ним. Если ледник лежит на маленьком континенте или на острове, то его расширение ограниченно водой, лёд выдвигается в океан и там обламывается волнами и течениями, так создаются айсберги, в любое время возле Антарктиды их плавает не менее 100 тыс.
Ниже - фото ледового щита Антарктиды, который выдвинулся в океан.
Если оледенение находится на большом континенте, то оно, пока не настанет потепление, так и будет с каждым тысячелетием всё больше расширяться и расползаться, пока не упрётся в естественную преграду в виде океана или высоких гор.
Второй важный момент – поверхность планеты постоянно выделяет не большое количество собственного тепла, при этом толща льда является почти идеальным изолятором и это тепло постоянно подтапливает нижний слой ледника. Под любым крупным оледенением всегда обязательно циркулирует талая вода, образующая там целые сети подледниковых озёр и рек. Например, под ледяным щитом Антарктиды находятся водоёмы по размерам сравнимые с Ладожским или Онежским озером. Данная водяная прослойка облегчает движение оледенения, выполняя функцию своеобразной смазки между оледенением и поверхностью земли. Исходя из понимания двух этих особенностей, становится ясно, что любой предмет оставленный на поверхности ледника, будет всё глубже погружаться в его толщу и постепенно переместится в самый его низ, откуда после будет вынесен талой водой за его пределы или останется лежать на дне подледникового водоёма. Занять этот процесс может много времени – до сотен тысяч лет.То есть, нормальный ледник имеет некоторые черты сходства с живым организмом: представляет собой постоянно движущуюся систему, поскольку редко бывает в стационарном покое - он или расширяется, или отступает. Он постоянно самообновляется через одновременное таяние и нарастание льда. Как и все организмы состоит большей частью из воды. Каким образом лёд производит многочисленные виды масштабных воздействий: шрамы на скалах, гигантские желоба в которых потом образуются озёра, стёсывает возвышенности, расширяет дельты рек? Происходит это следующим образом: ледник своей колоссальной массой ломает крошит и вдавливает в себя то, что попадается ему на пути. Именно весь этот разнородный материал в виде камней, глины, песка и обломков скал производит разрушающее воздействие на рельеф при движении оледенения.
Некоторые виды ледниковых воздействий на ландшафты достойны того, что-бы по подробнее на них остановиться, рассмотрим пять, наиболее интересных.
1.) Фиорды (или фьорды) узкие, длинные морские заливы с высокими скалистыми берегами. Пожалуй, самые впечатляющие из них находятся в Норвегии, где последнее оледенение присутствовало относительно недавно, и толщина льда была наибольшая - там много фиордовых берегов, которые образованны именно движением льда, а не тектоническими подвижками. До оледенения норвежские речные долины имели гораздо более узкое дно. Движение ледников значительно расширило и углубило речное ложе, превратив его в глубокие каньоны.
Фиордов много и на северо-западе России, причём некоторые очень крупные: Таймырская Губа; Кольский залив; Печенгский залив; Ура-Губа; Ара-Губа. Фиордовым является пролив «Маточкин Шар». Изрезаны фиордами побережья архипелагов: «Новая Земля» и «Земля Франца-Иосифа». Берега Белого моря от города Кандалакша, до города Онега имеют многочисленные фиорды с низкими берегами.
Ниже четыре фото норвежских фиордов.
Аурландс-фиорд
Гейрангер-фиорд
Нерёй-фиорд
Согне-фиорд
Маточкин Шар - пролив, фиордового происхождения, отделяющий Северный остров Новой Земли от Южного. Средняя глубина – 12 м, длина около 100 км, средняя ширина – 2-3 км, в самой узкой части 600 м. Большую часть года покрыт льдом.
На фото - берега пролива.
Маточкин Шар со спутника
Самый крупный российский фиорд и одновременно самый обжитый, это Кольский залив. Его длина - 57 км, ширина - до 7 км, глубины у входа - до 300 метров. На восточном берегу находятся незамерзающие порты Мурманск и Североморск, на западном - порт Полярный. В 2005 году через залив был открыт автомобильный мост.
На фото - Мурманский порт.
Панорамный снимок Кольского залива
Таймырский залив. Находится в центральной части побережья полуострова Таймыр (Карское море). Восточная часть залива образована впадением в Карское море реки Нижняя Таймыра. Западная часть отделена от моря скоплением островов. Длина около 40 км, глубина до 16 м. Большую часть года покрыт льдами. Далее фиорды так и будут в порядке убывания величины.
Ура Губа. Длина 22 км, ширина у входа 9,5 км. Глубина до 256 м. Расположена в 9 км к западу от Кольского залива. В губе множество островов, крупнейший остров - Шалим делит губу на 2 рукава. Используется для базирования атомных подводных лодок Северного флота России.
Порт Владимир в Ура Губе
Печенгский залив. Находится в Мурманской области на выходе в море реки Печенга (Баренцево море). Располагается в 25 км от российско-норвежской границы. Длина 17 км, ширина 1-2 км, глубина до 118 м. На берегу расположены населённые пункты Печенга и Лиинахамари. На выходе из губы расположен полуостров Немецкий.
Посёлок Печенга на берегу залива.
Ара-губа. Расположена в Мотовском заливе Баренцева моря (северная часть Кольского полуострова в 40 километрах от Мурманска). Длина около 11 километров, ширина - чуть более 3 километров в северной части на входе и 0,6-1,2 километра в южной и центральной частях, глубина - до 159 метров в центральной части. Высота прилегающих гранитных возвышенностей достигает 270 метров. На входе в губу лежат два острова - Большой и Малый Арские. Так-же используется как база для подлодок.
Панорамный снимок, запечатлевший большую часть губы.
Бухта Долгая Щель. Баренцево море, акватория Варяжского залива. Расположена в северо-западной части Кольского полуострова в 12 километрах от российско-норвежской границы. Длина 4,3 километра, ширина от нескольких десятков метров в узком горле и до 800 метров в центральной части. В горле залива и в его южной части - участки песчаных отмелей, глубина в этих местах около 1 метра. Глубина в центральной части до 44 метров.
2.) Ещё одна впечатляющая форма, ледникового рельефа, которая по своему происхождению сходна с фиордами – это ледниковые цирки или кары.
Происходили они следующим образом – оледенение формировалось в замкнутом пространстве, которое было ограничено горными вершинами. По мере роста толщины льда и вследствие его воздействия, формировался специфический рельеф. Ледниковая котловина становились всё глубже, её стенки всё круче, а сама она всё больше расширялась. В конечном итоге ледник разрушал одну из стенок ледникового цирка проделывая проход.
Типичная стенка ледникового цирка.
Карпаты. Большой кар, у которого даже есть своё название: Бребенескул
Ледниковых цирков полно на Алтае, например рядом с горой Белуха.
Эльбрус - самая высокая возвышенность России. Там кары расположены выше отметки 3500 м. и почти все они образованы горными ледниками, сползающими сверху.
3.) Ещё один вид ледниковых ландшафтов - это моренные отложения. Выглядят они, как длинные насыпи и холмы. Морена это каменно-песочно-валунно-глинистый материал, который был внутри льда и осел при его таянии. Образовалась она следующим образом: около 12 тыс. лет назад из-за потепления ледник стал активно таять и прямо в теле ледника возникли длинные глубокие ущелья, прорезанные потоками талых вод. Весь галечно-песочно-валунный материал сносился на дно таких ледяных рек. После таяния этот материал осел и на месте ледниковых рек образовались длинные насыпи, а на месте ледниковых озёр - холмы.
На фото - так выглядели ледяные реки, прорезавшие толщу ледника. Фото с ледового щита Гренландии, где происходят аналогичные процессы, поскольку примерно с 2000 года он стал активно таять.
Ещё один способ появления морен был таким: из-за таяния ледника мощные течения талой воды устремились сплошным потоком прямо по его поверхности от центра к краям, извергаясь оттуда тысячекилометровым длинным водопадом. Эти водные потоки вымывали материал, содержащийся внутри оледенения и захватывали его с собой, так образовались длинные насыпи по краю бывшего ледника. Их называют «конечно-моренные гряды».
Вот некоторые конечно-моренные гряды России:
Фото ниже - морены, обработанные водными течениями. Песок, глина и мелкие камни были унесены, крупные фракции - камни и валуны остались.
Озёрная морена
Речная морена
Морская морена (Берег Белого моря)
Дно осушенного русла реки Выг в Беломорском районе. (Там производились масштабные гидротехнические работы: Беломорканал, гидроэлектростанции, мелиорация и т.д.) в ходе которых и была осушена часть реки. Хорошо видна окатанная течением морена.
Часть ледникового материала была смыта в углубления рельефа – сейчас там находятся озёра и реки, - поэтому их дно многих карельских водоёмов такое каменистое и неглубокое.
4.) Четвёртый вид заметных воздействий льда – шрамы и штриховка на скалах, а так-же бараньи лбы. В составе ледника присутствовал разнородный и не равномерно распределённый материал. Это означает что и его воздействие на ландшафт было неодинаковым. Например, некоторые участки оледенения содержали песок и глину - в таких местах ледник оглаживал и отшлифовывал отдельные выпуклые участки скал, так появились обычные для Карелии детали ландшафта – бараньи лбы. Лёд содержащий более крупные камни – оставлял на скалах многочисленные штрихи и борозды однообразной направленности, в основном с севера на юг. Понятно, что участки оледенения, содержащие крупные обломки скал, произвели наибольшие разрушения рельефа.
5. Компенсационное поднятие. Пятый вид ещё одного значимого влияния оледенения состоит в том, что оно своим колоссальным весом заставило прогнуться земную кору. Самый большой прогиб был там, где толщина льда была самой высокой, более 3 км. Это территория нынешней Норвегии и Швеции. После таяния, вся эта огромная масса исчезла и началось обратное выгибание - за 8 тыс. лет некоторые области Скандинавии поднялись на 250 метров, в Карелии поднятие скромнее – от 0 до 50 метров. Например, Беломорский район поднялся за 9 тыс. лет на 30 с лишним метров.
Вот довольно простенькая карта послеледникового поднятия земной коры, в фотошопе упростил и покрасил её, отсканировав перед этим с книжки по геологии литосферных плит.
Кстати, интересный момент - понимание сути всех изложенных здесь процессов может прояснить некоторые заблуждения:
Долговременная база нацистов во льдах Антарктиды не могла быть - её разрушило-бы постоянное движение льда.
Гиперборейцы или арии, не могли массово уходить от наступающего ледника в пещеры под ним - их бы затопило водой.
Находки строений древнейших цивилизаций там, где прошёлся ледник очень маловероятны - если они и были, то разрушены и перемещены.
Карта Пири Рейса, с очертаниями Антарктиды под льдом срисована с карт, которые созданы якобы до оледенения. Но подсчитано, что таяние огромного ледового щита Антарктиды, приведёт к поднятию материка на 600 метров и полному изменению его очертаний, то есть до оледенения подлёдная береговая линия Антарктиды была совсем иная, чем сейчас. Это означает, что карта не может быть доледниковой.
Время от времени появляются люди, утверждающие, что нашли около Белого моря древние петроглифы, но если они находятся на отметках ниже 20 метров над уровнем моря, то сразу можно сказать – это выдумка или новодел. Причина в том, что из-за послеледникового поднятия земной коры, Белое море медленно отступает. Это означает, что 6 тыс. лет назад всё северо-восточное беломорское побережье на отметках от 0 до 20 метров над уровнем моря, находилось под водой, следовательно, люди там не могли жить.
Из всего, что нам оставил ледник, наиболее бросаются в глаза валуны, причём некоторые принесены им издалека. В Карелии они буквально всюду - в болотах, реках и лесах.
Ещё одно следствие последнего оледенения - это тонкий слой почвы.
Ледник, словно гигантский бульдозер соскрёб и снёс слои осадочных чехлов в более южные области, оставив голые скалы и воду. То есть слой почвы в на северо-западе совсем молодой и сформировался за последние 10 тыс. лет (кроме морен). Около 10% процентов территории Карелии - граниты на которых лишь тонкий слой лишайников и мхов. Каждый побывавший в Карелии и на Кольском полуострове сможет легко заметить два самых наглядных проявления тонкости послеледниковой почвы. Это многочисленные бурные реки, порожистость которых обусловлена тем, что они текут прямо по древним гранитам, что искорёжены и изломаны ледником и эрозией. А так-же деревья, которые постоянно валит сильный ветер. Тонкий слой почвы не даёт им надёжно укорениться. Фото ниже.
(Данная статья не является копией чьих-либо трудов или их отдельных фрагментов в виде кусков текста или цитат. Материалом для написания послужили книги по геологии и информация с геологических сайтов. Фотографии, кроме фиордов и оледенений собственные. При обнаружении неточностей или ошибок - просьба сообщить автору. Примечание: для лучшего понимания многие научные положения и термины пришлось существенно упростить или пропустить, по этой причине статья не может считаться научно-академической). Вербов А.Г. 2016 январь.
1. это огромные глыбы льда, ползущие по земной поверхности;
2. движущиеся по земной поверхности естественные массы льда, образованные в результате многолетнего накопления, уплотнения и перекристаллизации снега. Ледник, стоящий на месте, называется «мертвый» лед.
Общая площадь современных ледников около 16,3 млн. км 2 . Ледники занимают около 11% площади суши, а их общий объем достигает 30 млн. км 3 . Естественно, что ледники могут существовать только там, где устойчиво наблюдаются низкие температуры воздуха и выпадает достаточно много снега. Обычно это приполярные или высокогорные районы. Ледники могут иметь форму потока, купола (щита) или плавучей плиты (в том случае, когда они сползают в водоем). Отколовшиеся части ледников, пустившиеся в морское плавание, носят название айсбергов. Все крупные ледники испещрены многочисленными трещинами, в том числе открытыми. Их размеры зависят от параметров самого ледника. Встречаются трещины глубиной до 60 м и длиной в десятки метров. Они могут быть как продольными, т.е. параллельными направлению движения, так и поперечными, идущими вкрест этому направлению. Поперечные трещины гораздо более многочисленны. Реже встречаются радиальные трещины, обнаруженные в распластывающихся предгорных ледниках, и краевые трещины, приуроченные к концам долинных ледников. Продольные, радиальные и краевые трещины образовались вследствие напряжений, возникающих в результате трения или растекания льда. Поперечные трещины – вероятно, результат движения льда по неровному ложу. Лед покровных ледников и ледниковых шапок обычно чистый, крупнокристаллический, голубого цвета. Это справедливо также для крупных долинных ледников, за исключением их концов, обычно содержащих слои, насыщенные обломками пород и чередующиеся с пластами чистого льда.
Типы ледников
Различают ледники горно-долинные (так как они связаны с горным рельефом, занимая долины с характерным корытообразным поперечным профилем, так называемые троги), покровные и шельфовые.
Горно-долинные ледники, среди которых встречаются и висячие, и каровые, и переметные, распространены практически повсеместно, от Килиманджаро в Африке и сверкающих гребней Анд в Южной Америке до вершин Гималаев, Гиндукуша, Памира и Тянь-Шаня. Крупнейший из горных ледников – Федченко ледник. В России наиболее крупные горные ледники сосредоточены на Кавказе. Однако их площадь редко превышает 30 км 2 , а длина 10 км. Долинные, или альпийские, ледники начинаются от покровных ледников, ледниковых шапок и фирновых полей. Подавляющее большинство современных долинных ледников берет начало в фирновых бассейнах и занимает троговые долины, в формировании которых могла принимать участие и доледниковая эрозия. В определенных климатических условиях долинные ледники широко распространены во многих горных районах земного шара: в Андах, Альпах, на Аляске, в Скалистых и Скандинавских горах, Гималаях и других горах Центральной Азии, в Новой Зеландии. Даже в Африке – в Уганде и Танзании – имеется ряд таких ледников. У многих долинных ледников есть ледники-притоки.
К покровным ледникам можно отнести ледниковый щит Антарктиды, если его рассматривать как единый покровный ледник. В пределах единого покрова выделяют отдельные ледяные потоки, направленные от центра материка к периферии. Крупнейший среди них – ледник Бидмора (длина 200 км, ширина до 40 км). Значительно меньше по своим размерам покровные ледники Арктики.
Термин «ледниковая шапка» иногда употребляется для обозначения небольшого покровного ледника, но правильнее так называть относительно небольшую массу льда, покрывающую высокое плато или горный хребет, от которой в разных направлениях отходят долинные ледники. Наглядным примером ледниковой шапки является Колумбийское фирновое плато, расположенное в Канаде на границе провинций Альберта и Британская Колумбия. Его площадь превышает 466 км 2 , и от него к востоку, югу и западу отходят крупные долинные ледники.
Шельфовые ледники являются плавучим продолжением материковых покровных ледников. Самый крупный из них – Росса шельфовый ледник.
В редких случаях шельфовые ледники образуются путем накопления снега на морском льду и посредством цементирования снегом и льдом скоплений айсбергов. Они характерны для районов с низким относительно уровня моря положением границы питания.
Образование ледников
У ледников выделяют области питания (аккумуляции) и абляции. В первой из них снег превращается в фирн, а затем в лед, и происходит увеличение массы льда, переносимого в область абляции, где эта масса уменьшается в результате таяния, откалывания, испарения и сдувания снега ветром. Свежевыпавший снег состоит из тонких кристаллов, многие из которых имеют изящную кружевную или решетчатую форму. Пушистые снежинки, которые падают на многолетние снежники, в результате таяния и вторичного замерзания превращаются в зернистые кристаллы ледяной породы, называемой фирном. Слой фирна имеет сходство со смерзшимся гравием. Со временем по мере накопления снега и фирна нижние слои последнего уплотняются и трансформируются в твердый кристаллический лед. Постепенно мощность льда увеличивается до тех пор, пока лед не приходит в движение и не образуется ледник. Скорость такого преобразования снега в ледник зависит главным образом от того, насколько темпы аккумуляции снега превышают темпы его абляции.
Размеры ледников весьма разнообразны. Если они имеют площадь менее 0,1 км 2 , то называются малыми. Наиболее крупные могут достигать многих млн. км 2 . Например, ледниковый щит Антарктиды достигает почти 14 млн. км 2 , а его максимальная толщина превышает 4,7 км.
Косвенным показателем гигантских размеров ледников могут служить крупные айсберги. Столкновение с айсбергом стало причиной величайшей морской катастрофы 20 в. – гибели «Титаника». Наиболее крупные айсберги, имеющие длину 170 км и объем до 5 тыс. км 3 , встречаются близ Антарктиды. Масса ледников изменяется во времени, главным образом в связи с изменением климата. В геологическом прошлом неоднократно бывали периоды, когда ледники занимали значительно большую площадь, чем сейчас.
Движение ледников
Скорость движения ледников обычно невелика, составляя в среднем от нескольких десятков до нескольких сотен метров в год. Но бывают случаи очень быстрого движения ледников. Один из самых «скоростных» – гренландский ледник Якобсхавн, впадающий в залив Диско. Его скорость превышает 7 км в год. Очень подвижны пульсирующие ледники. В их жизни периоды относительного покоя, длящиеся от 10 до 50–100 лет, чередуются с периодами коротких, быстрых подвижек, или пульсаций, во время которых скорость движения ледника может составить 100–120 м/сутки, а язык ледника может переместиться на 10–15 км. Это нередко чревато катастрофическими последствиями – ледяными обвалами, снежными лавинами, прорывами подпруженных озер, паводками и селями. Широкую известность приобрели подвижки памирского ледника Медвежий в 1963 и 1973, к счастью, не приведшие к стихийным бедствиям.
Скорость движения ледников обычно очень мала – примерно несколько метров в год, но и здесь также имеются значительные колебания. После ряда лет с обильными снегопадами в 1937 конец ледника Блэк-Рапидс на Аляске в течение 150 дней двигался со скоростью 32 м в сутки. Однако столь быстрое движение не характерно для ледников. Напротив, ледник Таку на Аляске на протяжении 52 лет продвигался со средней скоростью 106 м/год.
Лед в теле долинного ледника движется неравномерно – быстрее всего на поверхности и в осевой части и гораздо медленнее по бокам и у ложа, по-видимому, из-за увеличения трения и большой насыщенности обломочным материалом в придонных и прибортовых частях ледника.
Скорость движения ледника не постоянна, она может существенно отличаться для разных участков и меняться в зависимости от сезона года и в соответствии с многолетними циклами колебаний ледников.
Роль ледников
Ледники влияют на климат, создают специфические ледниковые формы рельефа и неповторимые по красоте и суровости нивально-гляциальные высокогорные ландшафты. Они служат «кладовыми» пресной воды, в которых сосредоточено почти 69% мировых запасов резервной пресной воды. Таяние ледников формирует значительную часть речного стока в горных районах, особенно летом, когда вода нужнее всего для орошения сельскохозяйственных культур. Например, в Средней Азии, где ледники занимают всего 5% площади, их доля в речном стоке составляет за год 20%, а летом – 50%.
Существуют проекты форсированного таяния ледников, например, в результате зачернения их поверхности угольной пылью, с целью получения большего количества воды. Однако пока неясны прямые и косвенные последствия (в том числе экологические) таких проектов. Существует опасность необратимой деградации ледников.
Более реальными кажутся проекты водоснабжения аридных районов и стран, например, Саудовской Аравии, путем транспортировки и последующего использования талой воды айсбергов.
Гидрологическая роль ледников заключается в перераспределении стока атмосферных осадков внутри года и в сглаживании колебаний годовой водности рек. Для водохозяйственной практики России особый интерес представляют ледники и снежники горных районов, определяющие водность горных рек.
Современное оледенение
Основная площадь современного оледенения (более 56 тыс. км 2) находится на арктических островах, что объясняется их положением в высоких широтах, обусловливающим формирование холодного климата. Нижняя граница нивальной зоны опускается здесь почти до уровня моря. Оледенение сосредоточено в основном в западных и центральных районах, где выпадает больше атмосферных осадков. Для островов характерно покровное и горно-покровное (сетчатое) оледенение, представленное ледниковыми щитами и куполами с выводными ледниками. Самый обширный ледниковый покров расположен на Северном острове Новой Земли. Длина его по водоразделу составляет 413 км, а наибольшая ширина достигает 95 км (Долгушин Л. Д., Осипова Г. Б., 1989). Остров Ушакова, лежащий между Землей Франца-Иосифа и Северной Землей, представляет собой сплошной ледниковый купол, края которого обрываются к морю ледяными стенами высотой от нескольких метров до 20–30 м, а на острове Виктории, расположенном западнее Земли Франца-Иосифа, свободен ото льда лишь небольшой участок пляжа площадью около 100 м 2 .
При движении к востоку все бóльшая часть островов остается свободной ото льда. Так, острова архипелага Земли Франца-Иосифа почти сплошь покрыты ледниками, на Новосибирских островах оледенение характерно лишь для самой северной группы островов Де-Лонга, а на острове Врангеля покровного оледенения нет – здесь встречаются лишь снежинки и небольшие леднички. Большинство снежно-ледовых образований представляют собой многолетние снежники с ядрами инфильтрационного льда.
Толщина ледниковых покровов арктических островов достигает 100–300 м, а запас воды в них приближается к 15 тыс. км 3 , что почти в четыре раза больше годового стока всех рек России.
Оледенение горных областей России и по площади, и по объему льда значительно уступает покровному оледенению арктических островов. Горное оледенение характерно для наиболее высоких гор страны – Кавказа, Алтая, Камчатки, гор Северо-Востока, но встречается и в невысоких горных массивах северной части территории, где снеговая граница лежит низко (Хибины, северная часть Урала, горы Бырранга, Путорана, Хараулахские горы), а также в районе Маточкина Шара на Северном и Южном островах Новой Земли.
Многие горные ледники лежат ниже климатической снеговой границы, или «уровня 365», на котором снег сохраняется на горизонтальной подстилающей поверхности в течение всех 365 дней в году. Существование ледников ниже климатической снеговой границы становится возможным за счет концентрации больших масс снега в отрицательных формах рельефа (часто в глубоких древних карах) подветренных склонов в результате метелевого переноса и схода лавин. Разница между климатической и фактической снеговой границей измеряется обычно сотнями метров, но на Камчатке превышает 1500 м. Площадь горного оледенения России немногим превышает 3,5 тыс. км 2 . Наиболее широко распространены каровые, карово-долинные и долинные ледники. Большая часть ледников и площади оледенения приурочена к склонам северных румбов, что обусловлено не столько условиями снегонакопления, но и большей затененностью от солнечных лучей (инсоляционными условиями).
По площади оледенения среди гор России первое место занимает Кавказ (994 км 2). За ним следует Алтай (910 км 2) и Камчатка (874 км 2). Менее значительное оледенение характерно для Корякского нагорья, хребтов Сунтар-Хаята и Черского. Оледенение других горных районов невелико. Самыми крупными ледниками России являются ледник Богдановича (площадь 37,8 км 2 , протяженность 17,1 км) в Ключевской группе вулканов Камчатки и ледник Безенги (площадь 36,2 км 2 , протяженность 17,6 км) в бассейне Терека на Кавказе. Ледники чутко реагируют на колебания климата. В XVIII – начале XIX вв. начался период общего сокращения ледников, который продолжается и поныне. В настоящее время большинство ученых считает, что на территории России прослеживаются следы трех ледниковых эпох в плейстоцене: миндельской (или окской) – ранний плейстоцен; рисской (днепровской с московской стадией) – средний плейстоцен; вюрмской (валдайской) – поздний плейстоцен (см. рис. 1).
Рис. 1. Древние оледенения (по Атласу СССР, 1983)
Природные образования, представляющие собой скопление льда . На поверхности нашей планеты ледники занимают более 16 млн. км2, то есть около 11% всей площади суши, а их общий объем достигает 30 млн. км3. Более 99% всей площади ледников Земли принадлежит полярным областям. Однако ледники можно увидеть даже и близ , но располагаются они на вершинах высоких гор. Например, высочайшая вершина - - увенчана ледником, который располагается не ниже 4500 м.
Ледники образуются на участках земной поверхности при условии, если количество выпадающих твердых на протяжении многих лет превышает количество осадков, которое может растаять или испариться. Линию, выше которой выпавший в течение года снег не успевает стаять, называют снеговой линией. Высота ее расположения зависит от . В горах, расположенных в районе экватора, снеговая линия находится на высоте 4,5-5 тысяч метров, а к полюсам она понижается до уровня океана. Выше снеговой линии из скапливающегося там и уплотняющегося снега образуются ледники.
В зависимости от места их образования различают покровные ледники и горно-долинные.
Покровные ледники . Они занимают 98,5% всей площади ледников на Земле и образуются там, где снеговая линия находится очень низко. Эти ледники имеют форму щитов и куполов. Крупнейший ледниковый покров Земли - Антарктический. Толщина льда здесь достигает 4 км при средней толщине 1,5 км. В пределах единого покрова различаются отдельные ледяные потоки, текущие от центра материка к периферии; крупнейший из них - ледник Бидмор, стекающий с гор Виктории; он имеет в длину 180 км, в ширину - 15-20 км. По краю ледникового щита широко распространены большие ледники, концы которых находятся на плаву в море. Такие ледники называются шельфовыми. Самый крупный из них в Антарктиде - ледник Росса. Он по площади вдвое превышает территорию .
Другой крупнейший ледниковый покров Земли - , покрывающий почти всю территорию огромного . Значительно меньше по размерам ледники других районов . Гренландский и часто спускаются на прибрежные части океана. В этих случаях от них могут откалываться глыбы льда, превращающиеся в плавающие морские горы - .
Покровные ледники встречаются на поверхности суши независимо от ее , причем рельеф почти не отражается на характере поверхности ледника.
Горные ледники . Они отличаются от покровных значительно меньшими размерами и большим разнообразием форм, которая определяется рельефом места их возникновения. Если движение покровных ледников происходит от центра ледникового щита к периферии, то движение горного ледника обусловлено уклоном подстилающей поверхности и направлено в одну сторону, образуя один или несколько потоков. Если ледники располагаются на плоских вершинах, то они имеют караваеподобную форму; ледники, покрывающие , образуют ледяные шапки. Многие ледники имеют вид чаши, заполняя углубления на склонах. Наиболее распространенный тип горных ледников - долинные, которые заполняют речные долины. Горные ледники располагаются практически на всех широтах - от экватора до полярных . Наибольшие горные ледники находятся на Аляске, в , на Памире, и . В строении ледников различают следующие зоны:
Область питания ледника . Здесь накапливается снег, который не успевает целиком стаять за летний период. Именно здесь из снега зарождается ледник. Снег откладывается каждую зиму, но толщина слоя зависит от величины выпадающих в конкретном месте осадков. В Антарктиде, например, годовой слой снега - 1-15 см, и весь этот снег идет на пополнение ледникового покрова. На восточном побережье накапливается 8-10 метров снега за год. Здесь находится «полюс снежности» . В областях питания ледников на , Тянь-Шане, Памире за год накапливается 2-3 метра снега, и этого достаточно для восстановления летних затрат на таяние.
В области питания снег превращается в лед различными способами. Сначала происходит укрупнение кристаллов, уменьшение пространства между ними. Так образуется фирн - переходное состояние от снега ко льду. Дальнейшее уплотнение под вышележащего снега приводит к образованию льда молочно- цвета (из-за многочисленных пузырьков воздуха);
Область абляции (лат. ablatio - снос, убыль). В этой области происходит уменьшение массы ледника при таянии, испарении или отделении айсбергов (у покровных ледников). Абляция ледника особенно сильна в горах ниже снеговой линии, что способствует многоводью , начинающихся с ледника. Например, на Кавказе, в Средней Азии и др. Для некоторых рек Средней Азии доля ледникового стока доходит летом до 50-70%. Но количество воды, отдаваемое ледниками, сильно колеблется в зависимости от условий таяния в данное лето. Исследователи ледников провели на ледниках Тянь-Шаня и ряд экспериментов по искусственному усилению таяния ледников, с тем чтобы увеличить поступление талых вод на хлопковые поля в засушливые годы. Было установлено, что усилить с ледников можно, покрыв поверхность их угольной пылью. В ясные дни таяние увеличивалось на 25% (темная поверхность больше поглощает солнечные лучи, чем светлые). Однако до тех пор, пока не будут разработаны способы искусственного пополнения , метод применять не рекомендуется.
Ледникам свойственно течь, обнаруживая пластические свойства. При этом образуется язык ледника, один или несколько. Скорость движения ледников достигает нескольких сот метров в год, но она не остается постоянной. Так как пластичность льда зависит от , летом ледник движется быстрее, чем зимой. Ледниковые языки напоминают реки: атмосферные осадки собираются в русло и текут по склонам.
Работа ледника может быть как разрушительной (денудационной), так и накопительной (). При этом ледник еще и весь материал, попавший в него. Денудационная деятельность ледника заключается в обработке и углублении природных понижений в рельефе. Аккумулятивная работа ледника происходит в области питания ледника, где происходит накопление снега и превращение его в лед. Благодаря аккумулятивной работе ледника в области его таяния отложенная им создает своеобразные формы рельефа.Для районов существования горных ледников характерно такое явление, как . Благодаря им происходит разгрузка ледниковых областей. Лавиной называют обвалы снега, соскальзывающего с горных склонов и увлекающего на своем пути снежные массы. Лавины могут быть на склонах, крутизна которых более 15°. Причины лавин различны: рыхлость снега в первое время после его выпадения; повышение температуры в нижних снега от давления, оттепель. В любом случае обладает огромной разрушительной силой. Мощность удара в них достигает 100 тонн на 1 м2. Толчком для начала снежного обвала может быть самое незначительное нарушение равновесия нависших снежных масс: резкий крик, оружейный выстрел. В лавиноопасных местах ведутся работы по предупреждению и отводу лавин. Наиболее часты лавины в (их называют здесь «белой гибелью» - они могут уничтожить целое селение), на Кавказе.
Ледники играют большую роль не только в природе, но и в жизни человека. Это величайшее хранилище пресной воды, так необходимой человеку.
Знаете ли вы, что наша планета на одиннадцать процентов своей территории покрыта льдами? Да, эти видимые из космоса белые участки занимают площадь более 16 миллионов квадратных километров. Так что, несмотря на тревоги экологов, твердящих о глобальном потеплении, Земля все еще в значительной мере скована льдами. В них содержится приблизительно две трети всей пресной воды - а это 25 миллионов кубических километров льда. Ученые подсчитали, что если бы весь он растаял, уровень мирового океана поднялся бы на десятки метров, что привело бы к большим разрушениям и гибели целых государств. Но что такое ледник? Может ли снеговая горка, политая водой, называться этим гордым именем? В этой статье мы рассмотрим, как образуются ледники, как они живут и где умирают. Мы рассмотрим значение таких терминов, как язык, фирн, морена. А еще узнаем, как классифицируются ледники согласно различным каталогам.
Что такое ледник: определение
Энциклопедии, толковые словари и учебники по-разному описывают этот термин. И одинаково непонятно. Вот, например, такое определение: «Масса наземного природного льда атмосферного происхождения, которая обладает самостоятельным движением, вызываемым силой тяжести». Попробуем объяснить доступным языком, что такое ледник. Это спрессованный под собственной тяжестью снег, который годами накапливается в областях с низкими температурами (заполярные широты или высотная поясность), а потом, увеличившись в объеме, сползает на другие территории (в долины, в море). Если и это объяснение вам кажется непонятным, то растолкуем более просто. Есть области, где температура воздуха всегда ниже нуля. Осадки там выпадают в твердом виде: снег, изморозь, иней, прохождение холодных туч. Накапливаясь, они прессуются под собственной тяжестью, и образуется ледник. Он начинает жить собственной жизнью, сползая языками или обрываясь айсбергами.
Снег, фирн, лёд
В горах часто доводится наблюдать, как над зелеными долинами вздымаются белоснежные сияющие пики. Но если зима вступила в свои права в верховьях, это еще не значит, что образовались ледники. Первый снежок, словно сахарная пудра, припорошивший вершины, слишком легкий и пушистый. Благодаря своей ажурной структуре, он легко подвергается нагреванию. Днем или летом (если дело происходит очень высоко или у полюсов Земли) пушистые снежинки подтаивают. Потом они снова замерзают. Но это уже не былые ажурные звездочки. Снежинки превращаются в твердые шарики - фирн. Эта крупка накапливается годами. Под собственной тяжестью фирн начинает плющиться, снова меняет свою структуру. Вот мы и подошли к пониманию того, что такое ледник. Определение этого термина касается именно третьей, конечной фазы преобразования твердых осадков.
Классификация
Люди давно интересовались тем, что такое ледники. Исследователи заметили, что каждый из них имеет свои геофизические или гидротермические особенности. Поэтому возникла необходимость в классификации ледников. Вначале существовал определенный разнобой в каталогизации. В одних странах учитывали морфологические особенности, в других решающим критерием были гидротермические характеристики. Сейчас существует Всемирная Служба слежения за ледниками. Этот авторитетный международный орган определяет, что значит ледник, и решает, к какой группе по каталогу WGMS он принадлежит. Впрочем, запущен новый проект по классификации этих природных объектов - GLIMS. В нашей стране до сих пор применяется Каталог ледников СССР.
Виды ледников
В зависимости от региона образования, эти массы затвердевшего снега подразделяют на наземные (покровные), горные и шельфовые. Первый вид занимает самую большую площадь. Такие ледники сформировались около полюсов. Самым большим является Антарктический покров. Его площадь - более 13 миллионов квадратных километров. Фактически ледник покрывает весь материк Антарктида. Второе место по площади занимает покров Гренландии - 2,25 млн км 2 . Горные ледники еще называют альпийскими. Они образуются в областях высотной поясности. Встречаются они не только в Альпах, но также и в Гималаях, на Кавказе и даже в Африке (г. Килиманджаро). Ну а шельфовые ледники - это что? Промерзшее до дна мелководье полярных широт. Иногда ледниковые языки сползают в воду и обрываются там, образуя айсберги. Они могут мигрировать, уносимые ветром и течением, за много сотен километров от места рождения. Самый крупный айсберг в мире находится у восточного побережья Антарктиды. Это ледник Ламберта. Его длина составляет 700 километров.
Структура ледника
Специалисты выделяют в снежной массе две области: питания, или аккумуляции, и абляции. Их разделяет так называемая линия снегов. Выше нее количество твердых осадков превышает сумму испарения и таяния. А ниже линии снега ледник начинает, пусть медленно, но умирать. Ведь термин «абляцио» переводится с латыни как снос, отнятие. Можно еще и так описать то, что такое ледник и его структура. Это фирновое поле - та область, где снег проходит свои метаморфозы. От него отходят языки. Сползая вниз, в области с более высокими температурами, они тают, питая горные озера и ручьи. Но поскольку языки ледника обладают гигантской массой, они выдавливают ложе земли, гонят перед собой валуны, тащат камни. Такие продукты «обкатки» называются моренами.
Ледники в движении
Скорость движения языков зависит от многих факторов. Основополагающим является рельеф местности. Например, в равнинной Антарктиде, где низкие температуры превращают весь материк в огромное фирновое поле, ледник растет только в высоту. Толщина слоя в некоторых местах достигает почти пять километров! А вот в Альпах языки сползают со скоростью пятьдесят метров в год. Самым быстрым является ледник Колумбия на полуострове Аляска. Его скорость поистине изумительна - двадцать метров в сутки! Движутся языки по троговым долинам, которые сами и создают, выскабливая подножия. Иногда ледники ограничиваются только фирновым полем: заняв кар - впадину на северном отроге горы, масса снега просто не тает летом и «доживает» до зимы уже спрессованной.
Что такое ледники пульсирующие
Иногда масса снега никуда не движется. Ученые называют это «мёртвый лёд». Но иногда внутри снежной массы начинают происходить бурные процессы, связанные с перестройкой динамического режима. При этом общая масса ледника не меняется. Трение о ложе вызывает дробление глыб. А это вызывает периодические (пульсирующие) изменения в скорости продвижения языков. Они начинают «течь» стремительно, вызывая разрушительные ледовые сели. Существует некая периодичность таких внезапных изменений. Поэтому ученые и придумали термин «пульсирующие ледники». Периодичность таких революционных изменений может быть различной. Например, кавказский пульсирует приблизительно раз в 50 лет (1902,1969, 2002), а на Памире Медвежий - каждое десятилетие (1963, 73, 89).
Баланс массы
Это основная характеристика ледника, помимо его площади, длины языков и скорости движения. Баланс массы - это что такое? Ледник нарастает в холодное время, когда получает большое количество твердых осадков, а уменьшается летом. Масса снега, превратившегося в фирн, выпавшая от предыдущей поверхности в августе до конца холодов, называется зимний баланс. Соответственно, летний - это сколько растаяло льда от вешнего тепла до первого снега. Ну а годовой баланс массы - это сумма аккумуляции и абляции.
Или горным до-линам.
Ледники на Земле занимают примерно 10% суши. Это 16,2 млн. кв. км, т. е. почти столько же, сколько занимает Россия. Если бы все современные ледники растаяли, то уровень океанов и морен повысился бы на 64 м!
Примерно 95% всех ледников находится в полярных облас-тях, и главным образом в Антарктиде — этой мировой кладовой холода (рис. 106). Под действием своего громадного веса ледя-ной щит Антарктиды медленно сползает в океан, образуя айс-берги. Они иногда достигают в длину 100 км и даже более. Над поверхностью океана такая плавающая ледяная глыба выступа-ет метров на 500, но подводная её часть бывает до 3 км.
Ледники сползают по межгорным понижениям со скоростью в некоторых случаях от 1 до 5 м в сутки. Достигнув снеговой линии, ледники тают, давая начало горным рекам .
В России ледники занимают примерно 0,3% площади. Они находятся главным образом на островах Север-ного Ледовитого океана: на Новой Земле, Земле Франца-Иоси-фа, Северной Земле, а кроме того, в горах Кавказа. Всего в России насчитывается несколько тысяч больших и малых ледников.
Ледники и высокогорные снега имеют большое значение для народного хозяйства, ведь они питают многие реки. И летом, когда особенно велика нужда в орошении хлопковых и рисовых полей, садов и виноградников, эти реки бывают наиболее полноводны, так как под палящими лучами южного солнца ледники в это время тают особенно интенсивно.
Только высокогорным ледникам обязаны своим существо-ванием такие полноводные реки Средней Азии, как Амударья и Сырдарья, а также сотни более мелких рек и речушек.
Исследование ледников представляет исключительный инте-рес для науки. Вот почему большие работы ведутся в Антарк-тиде, Гренландии и в других районах современного оледенения.
Картинки (фото, рисунки)
На этой странице материал по темам:
