Interested Article - Ледник

Ледник на западном побережье Земли Грейама

Ледни́к — масса льда преимущественно атмосферного происхождения, испытывающая вязкопластическое течение под действием силы тяжести и принявшая форму потока, системы потоков, купола ( щита ) или плавучей плиты . Ледники образуются в результате накопления и последующего преобразования твёрдых атмосферных осадков ( снега ) при их положительном многолетнем балансе.

Отступающий ледник и его влияние на окружающий рельеф

Образование

Ледяная лагуна Йёкюльсаурлоун у подножия ледника Ватнайёкюдль , Исландия , 2023

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—60 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 оно идёт путём рекристаллизации, вызываемой давлением вышележащей толщи и уменьшением пористости снега, во втором — посредством таяния снега с повторным замерзанием талой воды в толще (подробнее см. зоны льдообразования ).

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 .

Пещера на вулкане Этна , самый южный ледник в Европе

В зависимости от изменяющихся во времени соотношений аккумуляции и абляции происходят колебания положения 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, сёрджи ), 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.

В геологической истории Земли наиболее значительные колебания ледников вызывали смену ледниковых периодов . Самая поздняя серьёзная деградация ледников, вызванная уменьшением позднеплейстоценового оледенения, имела место около 17-10 тысяч лет назад .

На Земле 99 % ледникового льда содержится в обширных ледяных щитах (также известных как «континентальные ледники») в полярных регионах, но ледники могут быть в горных хребтах на всех континентах, включая островные страны Океании, такие как Новая Зеландия. Между 35° северной широты и 35° южной широты ледники встречаются только в Гималаях, Андах, Скалистых горах, нескольких высоких горах в Восточной Африке, Мексике, Новой Гвинее и на в Иране . Современные ледники покрывают площадь свыше 16 млн км² , или около 11 % суши. Ледниковый лед является крупнейшим резервуаром пресной воды на Земле . В них сосредоточено более 25 млн км³ льда — почти две трети объёма пресных вод на планете.

Ледник « Перито-Морено » в национальном парке « Лос-Гласьярес » в Аргентинской Патагонии

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 году во время его путешествия в Анды в Южной Америке .

Для областей питания горных ледников характерны бергшрунды или, иначе, подгорные трещины , которые отделяют движущийся ледник от неподвижных масс снега, фирна и льда на склонах.

Классификация ледников

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.

Морфологическая классификация ледников

Ледовая трещина
  • Горные ледники ( горное оледенение ) — наземные ледники, залегающие в горном рельефе, объединённые по морфологическим признакам. Форма ледников зависит от подстилающего рельефа, их движение определяется в основном силой стока.
    • Ледники вершин — лежат на вершинных поверхностях отдельных гор, хребтов и горных узлов.
      • Ледник конических вершин — покрывает со всех сторон отдельно расположенную вершину, со сравнительно ровным нижним краем, если склоны слабо расчленены, и с выводными языками, спускающимися по ложбинам и радиальным впадинам. В последнем случае ледник имеет звездообразный вид.
      • Ледник плоской вершины — имеет форму плосковыпуклого купола, покрывающего выровненные наклонные поверхности отдельных вершин и гребней. Заканчивается крутым обрывом и одним-двумя короткими выводными языками, спускающимися по ложбинам на склоне.
      • Кальдерный ледник — располагается в кальдере вулкана , иногда с одним или несколькими выводными языками.
    • Ледники склонов — занимают депрессии на склонах горных хребтов и отдельные участки слабо дифференцированных склонов.
      • Присклоновый ледник — небольшой ледник на узкой поверхности структурной террасы или какой-либо пологой площадке у подножья крутого уступа.
      • Висячий ледник — небольшой ледник, залегающий в слабо выраженных впадинах на крутых склонах гор и оканчивающийся высоко на склоне основной долины .
      • Каровый ледник — сравнительно небольшой ледник, лежащий в чашеобразном углублении склона — каре , созданном или расширенном деятельностью снега и льда .
      • Карово-долинный ледник — каровый ледник, язык которого спускается в нижележащую долину , но на расстояние, не превышающее одной-двух третей общей длины ледника.
    • Ледники долин — располагаются в верхних и средних частях горных долин .
      • Долинный ледник — ледник, язык которого расположен в ледниковой долине, а область питания (фирновый бассейн) — в чашеобразном расширении её верховья.
      • Сложный долинный ледник — ледник, образующийся из двух или более ледниковых потоков с самостоятельными областями питания. Сливаясь, такие потоки обычно до конца сохраняют самостоятельную структуру и разделяются срединной мореной .
      • Дендритовый ледник — сложный долинный ледник, состоящий из ряда притоков разного порядка с самостоятельными областями питания, вливающихся в главный ледник.
      • Ширококонечный ледник — ледник, язык которого спускается по горной долине до её выхода в следующую более широкую долину или на предгорную равнину, где распространяется вширь и часто имеет форму «лапы».
      • Предгорный ледник — обширный ледник, распластанный вдоль подножья горного хребта, образованный из нескольких долинных ледников с самостоятельными областями питания, слившихся при выходе на равнину.
      • Котловинный ледник — ледник, область питания которого находится в обширном цирке, а язык выходит за пределы образовавшейся котловины на расстояние одной-двух третей длины. Отличается от каровых и карово-долинных ледников намного бо́льшими размерами и толщиной до нескольких сотен метров.
    • Отдельно выделяются:
      • Перемётные ледники — один или несколько ледников, расположенных на противоположных склонах и имеющих общую область питания на седловине хребта. Они могут быть висячими, долинными и склоновыми.
      • Возрождённый ледник ( регенерированный ледник ) — долинный ледник, лишённый фирнового бассейна и питающийся обвалами льда с висячего или более высоко расположенного долинного ледника.
  • Горнопокровные ледники ( горнопокровное или сетчатое оледенение ) — переходные от горных к покровным ледникам. Сочетают в себе локальные ледниковые плато и купола с большими долинными и предгорными ледниками в сквозных долинах.
Ледниковые шапки на островах архипелага Северная Земля
  • Покровные ледники ( покровное оледенение ) — класс ледников, куда объединены морфологические типы, форма которых не зависит от рельефа земной поверхности, а обусловлена распределением питания и расхода льда. Движение льда определяется преимущественно силой растекания и происходит, как правило, от центральной части к периферии.
    • Ледниковый покров ( покровный ледник ) — система ледниковых щитов, ледниковых куполов, выводных ледников, ледяных потоков и шельфовых ледников, погребающая сушу, шельф , в иногда и глубокие моря на площадях в сотни тысяч — миллионы квадратных километров. Различаются: наземные покровы, которые налегают на каменное ложе, расположенное выше уровня океана, и «морские» покровы, которые состоят из внутренних частей («морских» щитов и ледяных потоков), налегающих на глубоко погруженное каменное ложе, и периферических частей (шельфовых ледников), являющихся плавучими.
    • Ледниковый щит — выпуклый плоско-куполовидный ледник, характеризующийся значительной (свыше 1000 м) толщиной, большой (свыше 50 тыс. км²) площадью, примерно изометрической плановой формой и радиальным течением льда. Морфология и движение ледникового щита почти не зависит от рельефа ложа.
    • Ледоём — крупный элемент сетчатых ледниковых систем, который получает развитие в условиях горно-котловинного рельефа; — изометричные или слегка вытянутые в плане массы льда, заполняющие межгорные котловины. Развившиеся ледоёмы пополняются льдом за счёт впадающих в них долинных ледников, а кроме того, могут получать снежное питание и на свою собственную поверхность; — межгорные впадины и расширения речных долин, которые полностью заполнялись ледниками горного окружения .
    • Ледниковый купол ( ледниковая шапка ) — выпуклый ледник, сходный с ледниковым щитом, но имеющий толщину и площадь соответственно меньше 1000 м и 50 тыс. км².
    • Выводной ледник — быстро движущийся поток льда, через который происходит основной расход льда с данного ледосборного бассейна наземного ледникового щита. Залегает в скальной долине, в краевых частях обычно отмеченной выходами скал и нунатаков . Могут выходить за пределы ледниковых щитов и пересекать краевые возвышенности. При впадении в морские бассейны может питать шельфовый ледник или распадаться на айсберги.
    • Ледяной поток — полосовидный участок ускоренного движения льда «морского» ледникового щита, текущий в ледяных берегах, но обычно следующий долинообразным понижениям ложа. При впадении в морские бассейны может питать шельфовый ледник или распадаться на айсберги .
    • Шельфовый ледник — плавучий ледник, имеющий форму плиты с почти горизонтальными верхней и нижней поверхностями, значительной толщиной (в сотни метров) и большой горизонтальной протяжённостью. Питается за счёт аккумуляции снега, притока льда с суши, и намерзания льда из морской воды снизу. Обычно имеет свободный край (барьер), от которого откалываются айсберги . В краевой части намерзание на нижней поверхности обычно сменяется таянием. Подразделяются на внешние, прикреплённые к выровненному или выпуклому берегу, и внутренние, охваченные берегами с нескольких сторон. И те, и другие могут иметь контакт с поднятиями дна.

Геофизическая классификация ледников

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 .

  • Полярные ледники ( холодные ледники ):
    • высокополярные и сильно континентальные ледники, полностью холодные и полностью сухие
    • ледники более низких широт и континентальных областей умеренных широт, полностью холодные зимой и кратковременно слабо влажные на поверхности летом.
  • Субполярные ледники ( переходные ледники ):
    • сходные с предыдущим подтипом, но у их ложа в центральной части ледников есть тонкий слой тёплого льда
    • высокогорные, ледники в области аккумуляции состоит из холодного и сухого льда, а в области абляции из тёплого и влажного
    • высокоширотные в районах с морским климатом, ледники в области аккумуляции состоят из тёплого льда, а в области абляции из холодного льда
    • слабоконтинентальные, ледники в области аккумуляции состоят из верхнего слоя холодного льда и нижнего тёплого льда, а в области абляции целиком из холодного льда
  • Умеренные ледники — в районах с морским климатом, тёплые и влажные во всей толще.

Методы исследования

В современной гляциологии используются следующие методы исследования ледников :

  • Спутниковый мониторинг , позволяющий определять изменение площади и поверхностные скорости течения ледников;
  • Радиолокационная съемка, позволяющая определять толщину ледников с помощью моноимпульсного радиолокатора;
  • Установка GPS буев, позволяющая с высокой точностью регистрировать поверхностное движение ледников;
  • Бурение с целью получения керна, который позволяет получить данные о составе и физико-химических свойствах льда.

Флора и фауна

Из-за пониженных температур флора и фауна ледников и глетчеров не отличается разнообразием. Однако и здесь можно найти виды, приспособившиеся к суровым условиям — к примеру, глетчерную блоху .

См. также

Примечания

  1. / Котляков В. М., Шумский П. А. // Лас-Тунас — Ломонос. — М. : Большая российская энциклопедия, 2010. — С. 154—158. — ( Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ред. Ю. С. Осипов ; 2004—2017, т. 17). — ISBN 978-5-85270-350-7 .
  2. Post, Austin; LaChapelle, Edward R. Glacier ice (неопр.) . — Seattle: (англ.) , 2000. — ISBN 978-0-295-97910-6 .
  3. Brown, Molly Elizabeth; Ouyang, Hua; Habib, Shahid; Shrestha, Basanta; Shrestha, Mandira; Panday, Prajjwal; Tzortziou, Maria; Policelli, Frederick; Artan, Guleid; Giriraj, Amarnath; Bajracharya, Sagar R.; Racoviteanu, Adina. HIMALA: Climate Impacts on Glaciers, Snow, and Hydrology in the Himalayan Region (англ.) // Mountain Research and Development : journal. — International Mountain Society.
  4. Нехорошев В. П. Современное и древнее оледенение Алтая // Труды III съезда геологов. — Ташкент , 1930. — Вып. 2. — С. 143—156.
  5. Рудой А. Н. Четвертичные ледоемы гор Южной Сибири // Материалы гляциологических исследований, 2001. — Вып. 90. — С. 40—49.
  6. Сочнев О. Я., Корнишин К.А., Тарасов П.А. // Нефтяное хозяйство. — 2018. — Октябрь ( вып. 1140 , № 10 ). — С. 92–97 . — doi : . 2 августа 2021 года.

Литература

Ссылки

  • (англ.)
  • Е. Подольский. // « Элементы », 2010
  • Пазинич В. Г. // academia.edu
  • National Geographic — «Как выглядит планета безо льда»: ,
Источник —

Same as Ледник