Ледники – необыкновенное чудо природы, которое медленными темпами движется по поверхности Земли. Эта скопление вечных льдов на своем пути захватывает и переносит горные породы, образуя своеобразные ландшафты, такие как морены и кары. Иногда ледник перестает двигаться и образуется так званый мертвый лед.
Некоторые ледники, продвигаясь на небольшое расстояние в большие озера или моря, образуют зону, где происходит раскол и как результат – дрейфующие айсберги.
Ледники возникают в тех местах, где накопленная масса снега и льда существенно превышает массу тающего снега. И через много лет в таком регионе сформируется ледник.
Ледники – самые огромные хранилища пресной воды на Земле. Большинство ледников накапливают воду в зимний сезон и отдают ее талыми водами. Такие воды особенно полезны в горных регионах планеты, где такая вода используется людьми, которые живут в районах, где выпадает небольшое количество атмосферных осадков. Также талые воды ледников являются источниками для существования растительного и животного мира.
По способу движения и визуальным очертаниям ледники классифицируют на два типа: покровные (континентальные) и горные. Ледники покровные занимают 98 % от общей площади планетного оледенения, а горные – почти 1.5 %
Материковые ледники – ледниковые щиты гигантских размеров, которые расположены в Антарктиде и Гренландии. Ледники этого типа имеют плоско-выпуклые очертания, которые не зависят от типичного рельефа. В центре ледника накапливается снег, а расходование происходит в основном на окраинах. Лед покровного ледника двигается в радиальном направлении – от центра к периферии, где происходит обламывание льда, который находиться на плаву.
Ледники горного типа - небольших размеров, но разных форм, которые зависят от их содержания. У всех ледников данного типа ярко выражены участки питания, транспортировки и таяния. Питание осуществляется с помощью снега, лавин, немного сублимацией водяных испарений и переноса снега ветром.
Самым крупным в мире является ледник Ламберта, который расположен в Антарктиде. Длина - 515 километров, а ширина колеблется от 30 до 120 километров, глубина ледника 2,5 км. Вся поверхность ледника изрезана большим количеством трещин. Открыт ледник был в 50-х годах ХХ века австралийским картографом Ламбертом.
В Норвегии (архипелаг Шпицберген) располагается ледник Аустфонна, который лидирует в списке самых больших по площади ледников Старого Континента (8200 км2).
(Ледник Ватнайекюдль и вулкан Гримсуод)
В Исландии находиться ледник Ватнайекюдль, который занимает второе место на территории Европы по площади (8100 км2). Самым крупным в материковой Европе является ледник Юстедальсбреен (1230 км2), который являет собой широкое плато с многочисленными ледяными отростками.
Самым опасным из всех современных природных процессов является таяние ледников. Почему это происходит? В настоящее время происходит нагрев планеты – это результат выброса в атмосферу парниковых газов, которые производятся человечеством. В итоге повышается и средняя температура на Земле. Так как лед является хранилищем пресной воды на планете, то ее запасы при интенсивном глобальном потеплении рано или поздно закончатся. Также ледники являются стабилизаторами климата на планете. Из-за количества льда, который растаял, происходит равномерное разбавление пресною водой соленых вод, что оказывает особое влияние на уровень влажности воздуха, уровень осадков, температурные показатели и в летний, и в зимний сезон.
xn----8sbiecm6bhdx8i.xn--p1ai
Содержание статьи
Современные экологические проблемы становятся все серьезнее с каждым новым годом. Одна из них связана с нашумевшим глобальным потеплением, которое было вызвано резко возросшими объемами парниковых газов в атмосфере. Они образовали над планетой своего рода купол, удерживающий тепло, отражающееся от поверхности; температура на Земле повышается, словно в теплице, медленно приближая нас к самым неприятным последствиям. Так, начинается процесс таяния ледников, изменяется климат и состояние всей планеты
Уже сейчас ученые делают предположения, к чему приведет таяние ледников, и эти прогнозы, увы, никак нельзя назвать благоприятными.
90% всего ледникового покрова Земли сконцентрированы в Антарктиде, самом малоизученном материке. Этот массив настолько огромен, что материк постоянно проседает под его тяжестью. На сегодняшний день площадь ледников материка составляет чуть больше 14 миллионов квадратных километров.
В течение последних десятилетий ученые наблюдают серьезные изменения в ландшафте: большие ледники тают и разрушаются, сокращаются ледяные площади, на территории материка образуются настоящие озера. В течение нескольких лет при дальнейшем развитии такой ситуации площадь сократится на целую треть.
К причинам таяния ледников все ученые единодушно относят общечеловеческое пренебрежительное отношение к природе. Вырубка лесов, колоссальные объемы выхлопов, загрязнение почвы, воды и воздуха — все, что в итоге привело к развитию парникового эффекта. Специалисты строят самые печальные прогнозы, опираясь на полученную в ходе исследований и наблюдений за ледниками статистику:
И это только основные цифры, связанные с нынешним положением на планете. Таяние ледниковых площадей продолжается, и ученые строят все новые и новые предположения и прогнозы о том, к чему может привести дальнейшее развитие процесса и каковы возможности устранения последствий таяния ледников. О них мы и поговорим далее.
Поскольку проблема таяния ледников носит глобальный характер, его последствия сказываются на состоянии всей планеты и ее регионов. Прогнозы, высказанные исследователями, связаны со всеми аспектами жизни на планете.
Современная экология, и без того находящаяся в нестабильно состоянии, изменится еще больше. Эти изменения касаются геологических преобразований, изменения флоры и фауны, повышения уровня Мирового океана и его последствий, а также ряда факторов медицинского характера и здоровья человека.
Другими словами, последствия начавшегося уже сегодня процесса разрушения ледников кажутся по-настоящему катастрофическими. Поэтому проблема таяния ледяных покровов все сильнее беспокоит ученых и заставляет их искать способы ее решения. К сожалению, воплотить в жизнь предложенные варианты оказывается гораздо сложнее, чем кажется.
Предотвратить необратимые последствия таяния ледников в Арктике, Антарктике и других регионах планеты можно только в том случае, если необходимые меры будут предприняты повсеместно и на всех уровнях, начиная от мирового и заканчивая действиями каждого человека.
Уже сегодня ученые разрабатывают способы защитить тающие ледники от губительного воздействия температур: предлагаются проекты по установке защитных зеркал на орбите планеты и заслонок на территориях ледников. Исследуются растения, выведенные путем сложной селекции, которые способны эффективнее поглощать углекислоту.
Очень важный аспект решения проблемы заключается в поиске альтернативных источников энергии, позволяющих отказаться от сжигания углеродного сырья.
Внести свой вклад в сохранение ледников и благополучного состояния родной планеты может и каждый человек в своей повседневной деятельности. Так, ученые рекомендуют отказаться от чрезмерного использования всевозможных аэрозолей, в составе которых присутствуют хлорфторуглероды, разрушающие озоновый слой. Сократить объемы выхлопов поможет отказ от частого обращения к автомобилю и использование велосипедов или общественного транспорта для коротких расстояний. По возможности рекомендуется засаживать территории рядом с домом зелеными насаждениями.
Одна из самых актуальных экологических проблем современности — все ускоряющийся процесс таяния ледниковых покровов планеты. В этих гигантских массивах льда сосредоточены основные запасы пресной воды, а кроме того, их благосостояние позволяет поддерживать соответствующие климатические условия. Разрушения ледников негативно сказываются на климате планеты, состоянии флоры и фауны, здоровье человека. Для решения проблемы необходимо принятие серьезных мер на всех уровнях общества. На глобальном уровне сохранение ледников зависит от ученых и представителей власти, на индивидуальном — от каждого из нас.
Рекомендуем к прочтению:
vtorothodi.ru
По оценкам ученых, к концу 21 столетия поверхность «ледяных шапок» будет вдвое уменьшена. Некоторые видят в этом свои преимущества. Так, например, это облегчит доступ в так называемые «северные пассажи» для судов и откроет прямой путь к газовым и нефтяным месторождениям Аляски и Сибири, чьи резервы оцениваются в 40 процентов от всех мировых запасов. Но очевидно, что такие позитивные аспекты слишком мизерны по сравнению с негативными. Возвращаясь к вышеописанным нарушениям в течении Гольфстрима, стоит обратить внимание и на скорость самого течения. В период с 1950 по 2000 годы скорость теплого атлантического течения уменьшилась на 20 процентов, что в будущем может привести к снижению температур в Европе. Становится очевидным ускорение процесса таяния ледников. Лед отражает 80 процентов солнечных лучей, тогда как поверхность, лишенная растительности – 30 процентов, а морская вода и вовсе только 7 процентов.
Таяние ледников началось уже достаточно давно, причем многие доводы, которые приводили ученые по телевидению и в журналах нередко сводились именно к тому, чтобы не кидать население планеты в панику. Журнал «Дискавери» еще в далеком 2002 году уже отмечал появление в ледниках пресных вод в районе Атлантики, который именно из-за таяния ледников может потягаться с Гольфстримом, погрузив впоследствии Европу и Северную Америку в очень суровые аномальные зимы.
По сути дела, Гольфстрим – это некий погодный регулятор, который работает по типичным уже вековым моделям, однако эти модели подвержены удару. Причина еще и в соли, которая есть в океане. Пресная вода из тающих льдов значительно снижает концентрацию, что замедляет течение. Последние десять лет именно такой феномен по замедлению Гольфстрима и наблюдается. Как следствие, все погодные модели претерпевают значительные изменения. Тают полюса. Северный и Южный полюс, как не отрицали ученые, все-таки поддаются этому процессу. Северный полюс уже таял полностью, так что суда бороздили прямо по нему. Статистически менее тридцати метров льда никогда не наблюдалось, но в последнее время наблюдается. Никто не прислушивался, когда известная организация по защите природы «Гринпис» говорили об уменьшении ледяных покровов. Сейчас даже Аляска под ударом пожаров, которые вызваны тем же Гольфстримом. Нынче даже Пентагон говорит о таянии и ни от кого этого не скрывает. На Южном полюсе постоянно откалываются ледники, уносятся в океан и тают, причем тают стремительно быстро по общепринятым меркам. В ледниках образуются трещины. Но самое печальное, что уровень океана от таких таяний заметно поднимается…
Ледник. Фото:
Roger Wollstadt
Ученые опубликовали результаты новых исследований, согласно которых, таяние ледников Гренландии негативно сказывается на формировании североатлантических течений. Это, в свою очередь. уменьшает способность океана впитывать и перерабатывать углекислый газ, что усиливает парниковый эффект.
Известный в научных кругах журнал Geophysical Research Letters опубликовал отчет, в котором говорится о сглаживании парникового эффекта экосистемой океанов и последствиях нарушения сети течений.
Пользуясь историческими наблюдениями, ученые из Института океанографии Вудсхол (США), а также из Бристольского университета Великобритании, путем компьютерного моделирования установили тенденции дальнейшего развития процесса таяния ледников. За основу были взяты показатели расхода пресной воды, которая была выделена ледниками в открытый океан в 1958 и в 2010-м годах. В ходе исследований выяснилось, что в начале 90-х количество воды начало увеличиваться. Особенной активностью отличается юго-восточная часть острова, скорость таяния ледников которой выросла в два раза.
Как утверждают ученые, наблюдаемая тенденция влияет на структуру океанических течений, которые формируются за счет разницы температуры и плотности разных слоев воды. Этот процесс имеет два вида негативных последствий. Во-первых, изменится погода на территории стран (север Германии, Франции, Канада, США, Россия) расположенных в тех же широтах в умеренно-континентальном климате. Во-вторых, океан все больше теряет способность к впитыванию парниковых газов.
Ученые заявляют, что в настоящее время пресная вода удерживается на поверхности океана, являясь, как бы экраном, поглощающим углекислый газ. В случае постоянного увеличения ее доли в океанических водах, она постепенно начнет опускаться на глубины. Это приведет к тому, что нарушиться длительный и важный физико-химический процесс, который в данный момент, способствует удержанию парниковых газов на глубине.
Согласно утверждений ученых, воды мирового океана постоянно впитывают миллионы тонн углекислого газа. Этот процесс становится возможным, благодаря системе океанических течений, поддерживающей циркуляцию вод с различной степенью насыщенности газом. Он может продолжаться до достижения в водах мирового океана граничного значения концентрации СО2. Оно, кстати, пока не установлено. Если нарушить процесс циркуляции воды в океане, процесс абсорбции газов из атмосферы замедлится, что приведет к их накоплению и усилению парникового эффекта.
В настоящее время ледниковый щит Гренландии занимает 80 процентов ее территории. Это примерно пятая часть всех льдов на Земле. Если растает гренландский ледник, то уровень мирового океана поднимется минимум на 6,4 метра.
Как сообщают аналитики отдела «Новости Великобритании» журнала Биржевой Лидер, к обсуждению проблемы, поднятой британскими и американскими учеными, присоединились специалисты НАСА. Изначально, полученные европейскими учеными параметры таяния ледников показались им ошибкой измерений, так как последнее уменьшение объемов льда на острове наблюдалось более 150-ти лет назад, но после того, как специалисты американского аэрокосмического агентства продемонстрировали фотографии, снятые несколькими спутниками, стало понятно, что ошибки нет.
В настоящее время, взаимосвязанные проблемы глобального потепления и парникового эффекта все с большей силой тревожат человечество. Кроме общих последствий, таких как изменение климата, сначала на определенных участках суши, а потом и на всем земном шаре, они несут с собой и значительные продовольственные проблемы, так как негативно влияют на агропромышленный комплекс, принося фермерским хозяйствам миллионы долларов убытков ежегодно.
Земные ледники могут растаять быстрее, чем предсказывают большинство существующих прогнозов. Такой вывод сделали ученые, анализировавшие скорость исчезновения ледников с учетом сразу нескольких климатических моделей. Новая работа опубликована в журнале Nature Geoscience, а коротко ее суть приведена в пресс-релизе университета Аризоны.В общей сложности авторы учли 19 различных моделей. Особое внимание ученые уделяли тому, как сильно скажется на скорости таяния ледников Гренландии и Антарктики рост температуры окружающей их воды. Так как вода обладает очень большой теплоемкостью, фрагмент льда, помещенный в теплую воду, растает быстрее такого же фрагмента, находящегося на воздухе, прогретом до аналогичной температуры.
Согласно прогнозам ученых, к 2100 году температура воды вокруг гренландских ледников на глубине от 200 до 500 метров вырастет на один градус Цельсия, а вдоль Антарктики — на половину градуса Цельсия. Причиной столь заметной разницы в температурах являются течения — воду вокруг ледников Гренландии нагревает Гольфстрим, а потеплению вод на юге препятствует холодное антарктическое циркумполярное течение, которое «не пускает» к ледникам теплую воду. До сих пор ученые не концентрировались на анализе разницы в скорости потепления вод у ледников в различных частях света.
biofile.ru
ОпубликоватьРеферат на тему:
Ледник «Перито-Морено» в национальном парке «Ледники» в Аргентинской Патагонии
Ледни́к — масса льда преимущественно атмосферного происхождения, испытывающая вязкопластическое течение под действием силы тяжести и принявшая форму потока, системы потоков, купола (щита) или плавучей плиты. Образуются ледники в результате накопления и последующего преобразования твёрдых атмосферных осадков (снега) при их положительном многолетнем балансе.
Общим условием образования ледников является сочетание низких температур воздуха с большим количеством твёрдых атмосферных осадков, что имеет место в холодных странах высоких широт и в вершинных частях гор. Однако, чем больше суммы осадков, тем выше могут быть температуры воздуха. Так, годовые суммы твёрдых осадков меняются от 30-50 мм в Центральной Антарктиде, до 4500 мм на ледниках Патагонии, а средняя летняя температура от −40 °C в Центральной Антарктиде, до +15 °C у концов самых длинных ледников Средней Азии, Скандинавии, Новой Зеландии, Патагонии.
Преобразование снега в фирн, а затем в лёд, может идти как при отрицательной температуре, так и при температуре таяния. В первом случае — путём рекристаллизации, вызываемой давлением вышележащей толщи и уменьшением пористости снега. Во втором случае — посредством таяния снега с повторным замерзанием талой воды в толще (подробнее см. зоны льдообразования).
Отступающий ледник и его влияние на окружающий рельеф
На леднике выделяют в верхней части область питания (аккумуляции) и в нижней части область расхода (абляции), то есть области с положительным и отрицательным годовым балансом массы. Эти две области разделяет граница питания, на которой накопление льда равно его убыли. Избыток льда из области питания перетекает вниз в область абляции и восполняет там потери массы, связанные с таянием, испарением и механическим разрушением.
В зависимости от изменяющихся во времени соотношений аккумуляции и абляции происходят колебания края ледника. В случае существенного усиления питания и превышения его над таянием, край ледника продвигается вперёд — ледник наступает, при обратном соотношении ледник отступает. При длительно сохраняющемся равновесии питания и расхода край ледника занимает стационарное положение.
Кроме таких вынужденных колебаний, прямо связанных с балансом массы, некоторые ледники испытывают быстрые подвижки (пульсации, серджи), которые возникают как результат процессов внутри самого ледника — скачкообразных перестроек условий на ложе и перераспределения вещества между областями аккумуляции и абляции без существенного изменения общей массы льда.
Современные ледники покрывают площадь свыше 16 млн км², или около 11 % суши. В них сосредоточено более 25 млн км³ льда — почти две трети объёма пресных вод на планете.
В определённых условиях (низкая температура, низкая влажность воздуха, высокая солнечная радиация) на поверхности ледников могут образовываться кающиеся снега и льды, остроконечные образования, иногда достигающие длины нескольких метров, которые наклонены в направлении на полуденное положение солнца и напоминают коленопреклонённые фигуры молящихся. Впервые это природное явление было описано Чарльзом Дарвином в 1835 г. во время его путешествия в Анды в Южной Америке.
Для областей питания горных ледников местах характерны бергшрунды или, иначе, подгорные трещины, которые отделяют движущийся ледник от неподвижных масс снега, фирна и льда на склонах.
Существуют многообразные классификации ледников. Большинство из них морфологические или морфолого-динамические, использовавшиеся в основном при составлении каталогов ледников. Здесь приведена отечественная морфологическая классификация, применявшаяся при составлении Каталога ледников СССР с некоторыми дополнениями. Сходные схемы существуют во Всемирной службе слежения за ледниками (WGMS) и новом проекте каталогизации ледников (GLIMS). Кроме того, есть геофизические классификации ледников по их термическому режиму и гидротермическому состоянию.
Ледниковые шапки на островах архипелага Северная Земля
Ледник Хаббард, Аляска
Эта классификация учитывает географическое и климатическое положение ледников, их температурный режим и содержание воды во льду. При этом под тёплым льдом понимается лёд, находящийся при температуре плавления и содержащий в себе некоторое количество жидкой воды, а под холодным льдом — имеющий температуру ниже точки плавления.
Категории: Геология, Гляциология, Ледники.
Текст доступен по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike.wreferat.baza-referat.ru
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Чувашский государственный университет имени И.Н.Ульянова»
(ФГБОУ ВПО «ЧГУ им. И.Н.Ульянова»)
Историко-географический факультет
Кафедра физической географии и геоморфологии
КУРСОВАЯ РАБОТА
Ледники
Выполнила: студентка группы ИГФ-22-11
Константинова Е.Н.
Проверил: старший преподаватель
Шлемпа О.А.
Чебоксары 2011
Оглавление
Введение……………………………………………………………..................3
I Образование и движение ледников…………………………………………5
II Классификация ледников…………………………………………………....11
2.1 Горно-долинный тип ледников………………………………………11
2.2 Покровные материковые ледники…………………………………..15
2.3 Промежуточные ледники…………………………………………….16
2.4 Поверхность ледников………………………………………………..17
III Разрушительная (экзарационная) деятельность ледников…………….....18
IV Транспортная и аккумулятивная деятельность ледников……………….21
V География ледников………………………………………………………….25
Заключение……………………………………………………………………….29
Список литературы……………………………………………………………..31
Введение
Актуальность и значимость данной темы заключается в том, что: существуя миллионы лет, ледники активно влияют на природу планеты. Они охлаждают климат, влияют на его колебания, воздействуют на теплообмен и изменяют уровень Мирового океана.
Целью данной курсовой работы является изучение геологической, разрушительной, образовательной, транспортной и аккумулятивной деятельности ледников.
Исходя из поставленной цели, необходимо решить следующие задачи:
В ходе работы были использованы следующие методы: аналитический и теоретический.
Роль ледников в нашей жизни велика. Еще в 1871 г. известный русский климатолог А. И. Воейков показал, насколько значительна роль ледяного покрова при формировании климата и погоды. Он заложил основы нового научного направления в географии - ледники, которое следует рассматривать как важный раздел гляциологии. Собственно гляциологические исследования горных ледников начались еще в XVIII в. в горах Европы. В XIX в. они заметно оживились, особенно в Альпах (Ж. Агассис, Ф. Форель, Д. Тиндаль и др.). Особое место в гляциологии принадлежит П. А. Кропоткину, который создал теорию древнего покровного оледенения Европы. Развитию гляциологических идей в России и затем в СССР мы обязаны К. И. Подозерскому, Б. В. и М. В. Троновым, Н. Н. Пальгову (их исследования проводились в горах Кавказа и Алтая), а также В. Ю. Визе, П. А. Шумскому, М. М. Ермолаеву и др. (советская Арктика). Идеи В. И. Вернадского о зоне охлаждения земной коры и о классификации природных льдов - крупный вклад в развитие криологии как самостоятельной науки. Работы же С. В. Калесника об эволюции ледников и П. А. Шумского об энергии оледенения легли в основу современных представлений о динамике ледниковых процессов. Г. К. Тушинский создал и развил учение о снежных лавинах, их происхождении и динамике, Н. Н. Зубов - основоположник учения о морских льдах, а Г. Д. Рихтер - о снеге и снежном покрове.
Также важное значение для теоретического познания наземного оледенения имели исследования зарубежных ученых с начала XX в. и в более позднее время, проводившиеся в Гренландии, на Аляске и в Антарктиде, Э. Дригальского, А. Вегенера, X. Альмана, А. Добровольского и др.
Дальнейшее (современное) развитие учения о ледниках и других наземных природных льдах связано с именами К. Ф. Войтковского, М. Г. Гросвальда, Л. Д. Долгушина, А. П. Капицы, В. М. Котлякова, А. Н. Кренке, Л. С. Троицкого и др. Основоположник учения о подземных льдах и мерзлой зоне земной коры, названного мерзлотоведением, - М. И. Сумгин. Мерзлотоведение возникло и развивалось в дореволюционной России и главным образом позже в СССР (М. И. Сумгин, Н. А. Цытович, Н. И. Толстихии, В. Ф. Тумель, В. А. Кудрявцев, С. С. Вялов, Б. Н. Достовалов, Б. А. Савельев, П. И. Мельников и др.). В наше время у нас и за рубежом мерзлотоведением занимаются большие коллективы ученых [1].
Ледники существуют всюду, где темпы аккумуляции снега значительно превышают темпы абляции (таяния и испарения). Ключ к пониманию механизма формирования ледников дает изучение высокогорных снежников. Свежевыпавший снег состоит из тонких таблитчатых гексагональных 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. Эти зерна в диаметре могут достигать 3 мм и более. 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 [6].
1.1Образование ледников
Ледни́ки — это масса льда преимущественно атмосферного происхождения, испытывающая вязкопластическое течение под действием силы тяжести и принявшая форму потока, системы потоков, купола (щита) или плавучей плиты. Образуются ледники в результате накопления и последующего преобразования твёрдых атмосферных осадков (снега) при их положительном многолетнем балансе [3].
Ледники существуют всюду, где темпы аккумуляции снега значительно превышают темпы абляции (таяния и испарения). Ключ к пониманию механизма формирования ледников дает изучение высокогорных снежников. Свежевыпавший снег состоит из тонких таблитчатых гексагональных 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. Эти зерна в диаметре могут достигать 3 мм и более. 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 [11].
1.2 Движение ледников
Существенной особенностью льда является его пластичность и способность течь под давлением. Поэтому движение ледника во многом аналогично движению водного потока, но характеризуется несравненно меньшими скоростями.
Первые наблюдения за движением ледников были сделаны в начале XIX в., а в дальнейшем они стали производиться систематически.
Наиболее простым и распространенным является следующий способ наблюдения за движением ледника. Поперек ледникового языка устанавливается прямолинейный ряд окрашенных камней или кольев. В створе с ним на берегах ледниковой долины закладываются неподвижные репера. Через некоторый промежуток времени всегда удается заметить деформацию прямой линии камней или кольев. Вниз по течению значительно быстрее выдвигается вперед середина линии, тогда как краевые, прибрежные ее части, отстают, хотя и продвигаются вперед по отношению к неподвижным реперам на берегах.
Подобные наблюдения позволяют установить, что лед движется быстрее всего посередине ледника, на стрежне ледяного потока, а у берегов его движение тормозится из-за трения о склоны долины. Подобное же замедление движения происходит и на глубине у дна ледника, так что наибольшие скорости приурочены к поверхностным частям ледникового языка. Это установлено специальными наблюдениями по буровым скважинам, заложенным на ледниках.
Таким образом, движение ледника ни в коем случае нельзя рассматривать как простое скольжение льда под уклон. Оно действительно является подобием течению воды, обусловленным пластичностью льда под давлением верхних слоев на нижние и напором верхних частей ледника на расположенные ниже по долине.
Лед под давлением испытывает пластические деформации, что показывает простой опыт. Внутрь полого шара, состоящего из двух полушарий, соединяемых болтами, кладут неправильный кусок льда и затем завинчивают болты. Излишек льда выдавливается через шов между полушариями, а остальная часть куска приобретает форму шара, причем не образуется никаких трещин.
В ледниках давление бывает огромным, так как мощности льда даже в горных глетчерах доходят до нескольких сотен метров, а толщина ледниковых покровов Гренландии и Антарктиды в центральных частях достигает местами 3—3,5 км. В нижних частях ледников лед становится текучим и движется от участков с более высоким давлением к участкам с меньшим давлением. Поэтому в полярных странах с очень холодным климатом движущееся льды возникают даже на ровной поверхности, так как у края ледника давление всегда нулевое, а в середине ледника оно постепенно повышается.
При большой мощности льда ледник может даже иногда двигаться вверх по уклону ложа, преодолевая значительные неровности. Но наклон ложа, конечно, всегда благоприятствует течению льда. Скорость его движения оказывается примерно в 10000 раз меньше скорости воды при тех же углах наклона русла. Абсолютная величина скорости течения льда колеблется от 0,25 мм/час до 1,25 м/час.
Несмотря на текучесть, глетчерный лед все же остается твердым, реагирующим на мгновенные резкие напряжения, как хрупкое тело. Поэтому в толще глетчерного льда в ходе движения образуются трещины, особенно в верхних частях, где давление относительно невелико, и лед почти не приобрел пластических свойств. Эти трещины могут рассекать и всю толщу льда, если она не очень велика.
Особенно многочисленны трещины на языках горных ледников, но наиболее велики по размерам трещины мощных ледниковых покровов полярных стран. Они нередко представляют собой целые пропасти. Иногда их ширина достигает вверху 10— 15 м, а глубина — десятков, а то и сотен метров. На языках горных ледников, двигающихся вдоль дна долин, системы трещин закономерно ориентированы по отношению к длине ледника. Среди них различают поперечные и продольные.
Поперечные трещины местами образуются у краев ледника, где они направлены косо к берегу, несколько вниз по течению. Их образование связано с трением льда о склоны. Наиболее часто поперечные трещины образуются при резком перегибе продольного профиля ледникового русла. В случае очень крутых перегибов кривой ледникового русла лед распадается на отдельные глыбы, причудливо громоздящиеся друг над другом, образуя так называемые ледопады. Оттаивая, глыбы льда нередко приобретают форму заостренных сверху вертикально стоящих пластин, пирамид, обелисков и т. п. Подобные образования получили название серраков.
Продольные трещины возникают в местах расширения ледниковой долины и растекания льда в стороны. Особенно густую систему они образуют у конца ледникового языка, где расходятся в стороны в виде веера.
Расход льда в леднике осуществляется, как правило, путем его таяния и в гораздо меньшей степени путем прямого испарения в атмосферу. Таяние ледника (абляция) происходит в основном с его поверхности при соприкосновении с теплым воздухом, а также при непосредственном нагревании солнечными лучами. Кроме того, лед может подтаивать и у дна ледника, так как давление, под которым лед здесь находится, сильно понижает точку его плавления. Так, при давлении 2200 кг/см² лед может таять даже при температуре минус 22°. Однако при максимальной мощности льда, известной в Гренландии или Антарктиде (3—3,5 км), давление на его ложе не превышает 300 кг/см², поэтому описанное явление никогда не играет существенной роли в таянии ледника.
Образующиеся талые воды стекают по поверхности ледника, проникают в его трещины и движутся на глубине вдоль них и по каналам, протаянным ими в толще льда. Нередко такие, подледниковые или внутриледниковые потоки талых вод находятся под значительным гидростатическим давлением; известны случаи их выброса из трещин льда в виде фонтанов.
Иногда талые воды образуют в толще льда как бы изолированные резервуары, или карманы, содержащие значительные объемы воды. Так, например, подобный карман, содержащий 100 тыс. м³ воды, возник в 1892 г. в Альпах. Карман внезапно прорвался, и вода ринулась с высоты 3000 м. В результате было снесено два селения.
В случае, когда ледники спускаются прямо в море, что характерно для высоких широт обоих полушарий, главной формой расхода льда становится обламывание его глыб и унос их течением. Такие плавучие глыбы льда называются айсбергами. Высота айсбергов в некоторых случаях бывает 100 м и более, причем над поверхностью воды возвышается только 1/8 ледяной глыбы.
Общий объем льда з крупных айсбергах нередко измеряется многими кубическими километрами и даже десятками кубических километров. Особенно грандиозные айсберги обламываются от окраин ледникового покрова Антарктиды. Здесь известны случаи, когда встречались ледяные горы, длина и ширина которых достигала сотен километров [7].
Рис.1 Движение ледников [5].
II.Классификация ледников
Гляциологи различают два основных типа ледников: 1) горные, или ледники стока, - лед движется от областей питания под действием силы тяжести вниз по горным долинам; 2) покровные, или ледники растекания, - лед растекается от центра к периферии. Покровные ледники образуются на равнинах, но и низкогорный рельеф может быть погребен под мощной ледяной толщей. Толщина, или мощность, ледников разнообразна - от нескольких десятков метров у горно-долинных (ледников стока) до 3 - 4 км у покровных, например в Антарктиде [8].
referat911.ru
В гляциологии уже давно наметилась тенденция к разграничению понятий покровного и горного оледенений, покровных и горных ледников [Корякин, 1981] и даже к выделению разделов покровной и горной гляциологии. Тем не менее, о покровных ледниках Антарктиды и Гренландии нельзя говорить иначе, как о горных, поскольку они образуют высокоподнятые до 4000 м (с отдельными вершинами до 5140 м) в Антарктиде и 3700 м в Гренландии ледяные плато, где лед перекрывает плоскогорья и горные хребты. Ледниковый покров Антарктиды достигает мощности более 4300 м (средняя 1720 м), Гренландии 3400 м (средняя 2300 м). Правда, на значительной части Антарктиды нет настоящего горного рельефа с его глубоким расчленением, на огромных пространствах расстилается идеальная, высокоподнятая ледяная равнина. Но дело не только в том, что отдельные участки этой равнины на географических картах носят название плато (Полярное плато, плато Советское и ряд других). В соответствии с критерием отделения горных ландшафтов от равнинных нивально-гляциальные ландшафты Антарктиды нельзя отнести к классу равнинных: здесь не наблюдается широтно-зональной смены типов ландшафтов, которая была бы при меньших абсолютных высотах, и она действительно есть на антарктическом побережье, где на свободных ото льда участках расположены оазисы с внеледниковыми ландшафтами полярных (антарктических) пустынь, а не с нивально-гляциальным ландшафтом. Е. С. Короткевич особенно подчеркивает нарушенность широтной зональности Антарктиды высотной поясностью (зональностью), проявляющейся здесь особенно ярко, и рассматривает этот материк в качестве ледникового массива с единой вертикальной поясностью [1972, с. 325 и 343]. То же самое относится и к Гренландии, где ландшафты побережья в средней и южной частях острова даже на полярные, а субполярные (субарктические). Несомненно, к горным в физико-географическом понимании относятся и покровные ледники Новой Земли, а также ледниковые щиты арктического низкогорья Северной Земли. Там, где лед перекрывает горные хребты с острыми вершинами или плоскогорья с возвышающимися над основной платообразной поверхностью останцами, местами, главным образом по окраинам ледникового щита, из-подо льда выступают на дневную поверхность одинокие скалы, называемые нунатаками. По понижениям подледной поверхности в стороны морей и океанов стекают части ледникового покрова, выделяемые под названием выводных ледников. В большинстве своем они получили собственные географические названия. Они достигают побережий, там обламываются и дают начало плавающим ледяным островам айсбергам.
В Гренландии и на Новой Земле отдельные ледниковые потоки спускаются от ледниковых щитов в глубокие фьорды и образуют фьордовые ледники. Покровные ледники в прежних классификациях ледников выделялись под названием материковых ледниковых покровов или оледенения гренландского типа [Калесник, 1939]. Вообще мы против применения в классификациях географических явлений по их свойствам (типологических классификациях) собственных географических названий для обозначения типов. Но поскольку подобные названия в ряде случаев крепко укоренились в литературе (или соответствующие типы действительно имеют местную специфику), в отдельных случаях ими придется пользоваться. Ледники, подобные антарктическому, гренландскому, новоземельским и т. д., сейчас выделяют под названием ледниковых щитов, отделяя от них (в горных территориях) ледниковые покровы, когда подледный рельеф в смягченном виде отражается в поверхности ледника. Промежуточным звеном между горным и покровным оледенением служит сетчатое оледенение (относящееся к горно-покровному), возникающее при весьма обильном питании, когда льды, переполнив долины, начинают перетекать через понижения в отдельных хребтах. Иногда это оледенение называют ледником шпицбергенского типа, который был выделен еще Норденшельдом. Однако правильнее говорить о шпицбергенском оледенении, включающем большое разнообразие типов отдельных ледников. Специфические черты морфологии оледенения архипелага Шпицберген обусловлены степенью его развития на стадии между горным и покровным. Оледенение такого рода распространено только в полярных горных массивах, кроме Шпицбергена на Аляске, Новой Земле, юге Патагонии. Среди собственно горных ледников, тесно связанных с горным рельефом, который предопределяет форму и направление их движения, выделяют ледники вершин, склонов и долин. В ряду долинных ледников кроме простого долинного различают сложный долинный и дендритовый ледники. Двойные и сложные долинные ледники слагаются из двух и более ветвей. Дендритовые, или древовидные, ледники напоминают в плане ветвистое дерево. В последнем случае обильное питание снегом приводит к тому, что ледники боковых долин (притоков) соединяются с ледником, расположенным в главной долине. К этому типу относятся крупные долинные ледники гор Средней и Центральной Азии, в частности Каракорума и Гималаев, а также гор высоких широт. При большом поступлении твердых атмосферных осадков в область питания долинного ледника возрастание его мощности приводит к тому, что ледник не умещается в горной долине и выдвигается на предгорную (или межгорную) равнину.
Тогда образуется предгорный ледник типа Маласпина. На высоко приподнятых выровненных поверхностях возникают ледники плоских вершин. Здесь могут быть выделены два подтипа: ледники с растекающимися в разные стороны по крутостенным глубоким долинам языками (скандинавский подтип) и собственно ледники плоских вершин без значительных ледяных языков, часто совсем их лишенные (тяньшаньский подтип). Ледники конических вершин образуются на конических горных поднятиях чаще всего вулканического происхождения. Покрывающие конус лед и фирн создают своеобразную шапку, от которой радиально спускаются языки отдельных ледников, известных под собственными географическими названиями. К этому типу относятся кавказские ледники Эльбруса, Казбека и ледники многих других вулканов. Ледники вершин молодых, не расчлененных долинами и цирками вулканических конусов получили название звездообразных. В кратерах вулканов встречаются кальдерные ледники [Калесник, 1939]. Часто в горах встречаются висячие ледники, которые бывают двух подтипов: карово-долинные, располагающиеся в каре, но начинающие сползать из кара в долину, и собственно висячие, не приуроченные к каким-либо резко выраженным депрессиям, а использующие лишь пологую вогнутость склона. Собственно висячие ледники обычно оканчиваются высоко на склоне, словно приклеенные к нему всей своей массой [там же, с. 216]. По-видимому, близки к этому подтипу ледники, покрывающие маломощным (в несколько десятков метров) слоем широкие и пологие склоны гор восточной части Гиссаро-Алая (бассейн Сурхоба) и в Восточном Памире. В. М. Котляков [1977] назвал их склоновыми ледниками. Весьма многочисленны в горах каровые ледники, небольшие, образующиеся в чашеобразных впадинах (карах) на склоне хребта или в верховье долины. Они лишены или почти лишены ледникового языка как такового обычного в долинах. Навеянные ледники образуются в отрицательных формах рельефа и на подветренной стороне возвышений от наметенного ветром снега, который в полярных и субполярных широтах не успевает стаивать за лето. Они возникают у подошвы скалистых уступов террас, у задних стенок каров, в узких затененных ущельях и состоят из фирна и фирнового льда. Долгое время считали, что лед движущихся ледников весьма активно эродирует подземное ложе (этот процесс называется ледниковой эрозией или экзарацией) и в качестве одного из доказательств приводили наличие нагромождений каменных глыб (морен) перед фронтом движущегося ледника. В конце 40-х и в 50-х годах стали считать, что основная масса обломочного материала, формирующего современные моренные отложения, поступает с поверхностей склонов, вздымающихся над ледником.
Роль придонной морены ничтожна, и говорить о леднике как о факторе, эффективно эродирующем, нет основания. Однако сейчас существенная экзарационная работа движущегося льда опять восстановлена в правах. Новые исследования, основанные на современных методах, свидетельствуют о том, что выпахивающая деятельность горных ледников сопоставима по интенсивности с водной эрозией, а основной моренный материал поступает на ледники не только с окружающих горных склонов, но в значительной мере и с ледникового ложа. В начале предыдущего раздела упоминается о хионосфере. Это часть тропосферы, в пределах которой при благоприятных особенностях рельефа могут образоваться скопления снега, фирна и льда, т. е. зародиться ледники [Котляков, 1968]. Многие горы вдаются за нижнюю границу хионосферы, и именно поэтому на них зарождаются ледники. Мощность хионосферы, по-видимому, лежит в пределах 3 5 км и сравнительно мало различается над разными участками земной поверхности [там же, с. 137]. Верхней границы хионосферы горы, даже самые высокие, вероятно, не достигают. Во всяком случае они не могут ее достичь в низких широтах, где располагаются высочайшие горные поднятия Земли (Гималаи и Каракорум, Анды), так как там нижняя граница хионосферы, индицируемая снеговой линией, поднята очень высоко. Считают, что линия пересечения нижней границы хионосферы со склонами гор является климатической снеговой линией [Щукин, Щукина, 1959, с. 66]. Однако снеговая линия не вполне совпадает с границей хионосферы. Снеговая линия важнейший гляциоклиматический показатель, отражающий связь оледенения с климатическими условиями. Ее высота, во многом определяющая интенсивность оледенения района (зависимость здесь обратная), связана с географической широтой (и, следовательно, с термическим ресурсом), а также степенью континентальности климата. В полярных широтах снеговая линия располагается в пределах низкогорного яруса (Шпицберген высоты 200 370 м на наветренных склонах, 250 800 м на подветренных). Под тропиками она поднимается до 6000 м и более: в Андах Южной Америки у тропика на юге Пуны и в Пампинских Сьеррах она превышает 6500 м (самое высокое положение в мире). На экваторе ее высота 5300-5400 м. На такой же большой высоте находится снеговая линия на наиболее континентальных нагорьях субтропического пояса, например в Восточном Памире (до 5200 м). Оказалось, однако, что в Восточном Памире, о сухости климата которого судили по данным метеостанций, расположенных на плоских днищах долин и котловин с высотой, близкой к 4000 м, и показывавших годовое количество осадков всего 100 мм, в самом верхнем ярусе гор, в их ледниковой зоне, выпадает 800 1000 мм осадков в год, что очень много для такой сухой в целом области.
В центральной же части Памира количество осадков увеличивается до 1500 мм, а на Северо-Западном Памире и на западе всего Памиро-Алая ледниковая зона получает до 2500 миллиметров осадков, а иногда и более [там же, с. 149]. Эта влага порождает мощные реки. Горные ледники служат громадным скоплением и хранилищем водных ресурсов. Особенно велика их роль как поставщиков воды для орошения аридных областей, например оазисов Средней и Центральной Азии. Причем максимум расходов рек с ледниковым питанием приходится на жаркие летние месяцы, когда культурная растительность (хлопчатник и др. ) требует для полива наибольшего количества воды. Вековые запасы снега и льда в годы катастрофических засух могут быть использованы для увеличения речного стока. Горные реки с ледниковым питанием служат важнейшим ресурсом гидроэнергетики. С горными ледниками связаны такие катастрофические явления, как ледяные обвалы, внезапные подвижки ледников (сeрджи), паводки и сели ледникового происхождения. Нередко они приобретали характер грандиозных катастроф. В связи с этим большую актуальность получает составление каталогов пульсирующих ледников с применением различных методов, в том числе наблюдений и съемок из космоса, постоянных стационарных исследований прогнозного характера. По данным В. М. Котлякова, в результате многолетних работ на памирском леднике Медвежий удалось, вероятно впервые в мире, предсказать очередную подвижку этого ледника в 1973 г., что предотвратило жертвы и значительно уменьшило ущерб от разрушений. Практическое значение покровного оледенения в полярных широтах, особенно ледникового щита Антарктиды, заключается прежде всего в том, что с их режимом связаны эвстатические колебания уровня Мирового океана. Таяние льда при существенном потеплении климата может привести к значительному поднятию уровня океана и связанных с ним морей, к затоплению обжитых и заселенных низких прибрежных областей. Поэтому весьма велико значение тщательного слежения (мониторинга) за режимом ледников.
www.ronl.ru
Ледник — это масса природного наземного льда преимущественно атмосферного происхождения, обладающая самостоятельным движением в результате деформаций, вызываемых действием силы тяжести.
Снеговая граница/снеговая линия — это высотный уровень, выше которого накопление твердых атмосферных осадков преобладает над их таянием и испарением. Это важный пограничный уровень, определяющий существование ледников. Высота снеговой границы определяется: циркуляцией атмосферы, обуславливающей количество осадков в данном районе; радиационными условиями, температурой воздуха, определяющими долю твердых осадков и интенсивность таяния снега и льда; абсолютной и относительной высотой горных сооружений, расчлененности рельефа и ориентировки горных хребтов относительно направления влагонесущих воздушных потоков. Различают несколько разновидностей снеговой границы: климатическая (теоретическая, " уровень365"), сезонная, местная (истинная), орографическая, фирновая линия.
Основные характеристики ледников: площадь, длина, высотное положение, толщина, объем, масса ледника, характеристики поверхности и ложа, температурный режим.
Главные части ледника.
Каждый ледник состоит из областей питания и расхода, разделенных границей питания. В первой из них области питания (фирновая область, фирновый бассейн) накопление твердых атмосферных осадков (аккумуляция) больше их расхода на таяние, испарение, вынос снега ветром. Во второй — области расхода (область абляции, ледниковый язык) расход льда больше прихода.
Аккумуляция на ледниках слагается из твердых осадков, выпадающих из атмосферы в виде снега, крупы, града, ледяного дождя; нарастающих осадков, образующихся на поверхности снега и льда в виде изморози и гололеда; метелевого навевания снега и схода лавин с вышележащих склонов. Главным источником аккумуляции снега на ледниках являются твердые атмосферные осадки, связанные в основном с циклонической деятельностью.
Абляция — уменьшение массы ледника путем таяния, испарения, обвалов льда, сдувания снега ветром, откола айсбергов (для ледников высоких широт Арктики и Антарктики). Главная роль в абляции горных ледников принадлежит таянию снега и льда под влиянием солнечной радиации и тепла атмосферного воздуха. Роль испарения невелика. Этот вид абляции называют поверхностной абляцией. Различают еще внутреннюю и подледниковую абляции, обусловленные геотермическим теплом, теплом воды, проникающей в толщу ледника и под ледник по трещинам и ледниковым колодцам, а также теплом, выделяющимся в результате движения ледника и трения его о ложе. Роль внутренней и подледниковой абляций обычно много меньше, чем поверхностной.
Соотношение прихода и расхода массы снега и льда на леднике за определенное время называется балансом массы ледника. Нарастание массы снега и льда от предыдущей летней поверхности до максимума в конце зимы — зимний баланс массы, а уменьшение массы от максимума до конца периода таяния — летний баланс массы.
Годовой баланс массы — алгебраическая сумма годовой аккумуляции и годовой абляции.
Движение ледника — вязкопластическое течение и /или блоковое (глыбовое) скольжение льда по ложу и внутриледниковым разрывам и сколам, из области питания к концу ледника.
Скорость зависит от мощности льда, наклона ложа, температуры, времени и наличия воды в леднике. В процессе движения льда в ледниках возникают напряжения, как растяжения, так и сжатия, связанные с изменениями уклона ложа, сужением или расширением русла ледяного потока, изменениями условий на ложе, ускорением движения льда. Результатом растягивающих напряжений являются трещины, а сжимающих напряжений — складки, замыкающие трещины.
Ледниковый комплекс — совокупность закономерно расположенных ледниковых форм рельефа и ледниковых отложений, образовавшихся в концевой части ледника.
Список литературы
Л.Д. Долгушин, Г.Б. Осипова. «Ледники». Москва, «Мысль», 1989
А.Ф.Трешников «Географический энциклопедический словарь. Понятия и термины». Москва, «Советская энциклопедия „1988.
www.ronl.ru
