СОДЕРЖАНИЕ

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СТРОЕНИИ, ДИНАМИКЕ И РЕЖИМЕ ЛЕДНИКОВ

В природе много различных видов льда. Предмет данной работы — ледники. Что же следует понимать под этим терми­ном? Ледник — это масса природ­ного наземного льда преимущественно атмосферного происхождения, облада­ющая самостоятельным движением в ре­зультате деформаций, вызываемых дей­ствием силы тяжести.

Ледники являются продуктом взаимо­действия рельефа и климата. Они обра­зуются преимущественно из снега, выпа­дающего из атмосферы, но могут ча­стично состоять и из водного льда (на­пример, шельфовые ледники Антаркти­ды). Водный лед может присутствовать и в горных ледниках в результате замер­зания талых и дождевых вод на их по­верхности, в трещинах и пустотах внутри ледника, но главный источник их пита­ния — твердые атмосферные осадки.

Каждый ледник состоит из областей питания и расхода, разделенных грани­цей питания. В первой из этих областей приход массы больше расхода, во второй расход больше прихода. Перемещение льда из области питания в область рас­хода происходит путем движения льда под воздействием силы тяжести.

Скорости движения льда в разных лед­никах, в разных их частях и в разное время года могут колебаться от несколь­ких метров до сотен метров в год при вязко-пластическом течении льда и до сотен метров в сутки при глыбовом скольжении. В конкретных ледниках обычно сочетаются оба типа движения в самых разных пропорциях и самые раз­ные скорости движения льда.

Главной статьей расхода в горных лед­никах является таяние под влиянием сол­нечной радиации и тепла воздуха, а в ледниковых покровах Антарктиды и Гренландии — откол айсбергов.

Форма и размеры ледников могут быть самые разные. Различают две глав­ные группы ледников: горные, форма и движение которых определя­ются главным образом рельефом зани­маемых ими вместилищ и уклоном ложа, и ледниковые покровы и купола, в которых лед настолько толстый, что перекрывает все неровно­сти подледного рельефа, и течение льда

определяется главным образом уклоном поверхности самого ледника (Антаркти­да, Гренландия и другие менее крупные ледниковые покровы и купола). Разуме­ется, существуют и переходные типы от одной из этих групп к другой.

Размеры ледников колеблются в огромных пределах: от десятых и менее долей квадратного километра (каровые ледники Полярного Урала, Кузнецкого Алатау и др.) до многих миллионов ква­дратных километров (ледниковые по­кровы Антарктиды и Гренландии) при толщине от первых десятков метров до нескольких километров.

По температурному состоянию разли­чают две главные группы: теплые (изотермические или умеренные) ледни­ки, в которых глубже уровня сезонных колебаний температура льда постоянно держится близкой к точке таяния льда под давлением, и холодные (по­лярные) ледники, в которых глубже уровня сезонных колебаний температура во всей толще всегда ниже точки плавле­ния льда под давлением. Так как ледники получают тепло не только от солнечной радиации, но и от теплового излучения земной коры, то, как правило, в холод­ных ледниках температура льда с глуби­ной повышается (так, в Антарктиде, в центральных районах ледникового по­крова, температура от — 55°С на глубине 10 м повышается до точки плавления льда под давлением у ложа). Существу­ют и переходные типы ледников — от теплых к холодным (субполярные). Не­которые крупные долинные ледники в высокогорных районах могут в верховь­ях принадлежать к холодным ледникам, а в нижнем течении — к теплым (напри­мер, ледник Батура в Каракоруме).

Ледники, порождаемые климатом в сочетании с местными орографическими условиями, раз возникнув, сами создают благоприятные условия для дальнейшего своего существования и развития. До­стигнув больших размеров, они оказы­вают существенное обратное воздей­ствие на климат. Так, ледниковые покровы Антарктиды и Гренландии являются гигантскими холодильни­ками нашей планеты, оказывая вли­яние на климат и циркуляцию атмосферы в глобальном масштабе.

Ледники очень чувствительны к изме­нениям климата: при увеличении пита­ния твердыми атмосферными осадками или уменьшении их таяния из-за пониже­ния температуры воздуха в теплое время года ледники наступают, увеличиваются их толщина, горизонтальные размеры, скорость движения льда, продвигаются концы ледниковых языков. При ухудше­нии условий питания или усилении та­яния ледники отступают — становятся тоньше, скорость движения льда умень­шается, увеличивается заморененность ледниковых языков, и их концы омертве­вают, а граница активного льда отодви­гается вверх по течению ледников. Но эффект изменения условий питания и расхода сказывается на поведении ледни­ков не сразу, а с тем большим запаздыва­нием, чем крупнее ледник и продолжи­тельнее время оборота массы льда в нем. Продолжительность полного оборота массы в ледниках колеблется от 20 — 70 лет на мелких каровых и висячих ледни­ках до 200 тыс. лет в Антарктическом ледниковом покрове.

Проблема синхронизации колебаний ледников и климата имеет большое научное и практическое значение. Наб­людения за колебаниями многих ледни­ков проводятся уже не одно столетие, но они трудносопоставимы из-за больших местных различий условий оледенения и отражают лишь самую общую тенден­цию колебаний глобального климата. Решение проблемы приближают уже на­чатые во многих ледниковых районах ба­лансовые исследования, а также анализ кернов из глубоких скважин, пробурен­ных в Антарктиде и Гренландии. Боль­шую роль в изучении колебаний ледни­ков играют съемки из космоса.

Кроме колебаний ледников, вызван­ных изменениями климата (вынужден­ные колебания), возможны также релак­сационные колебания ледников, обу­словленные нестационарностью кинема­тических связей в самом леднике. Если по каким-либо причинам в леднике имеет место превышение питания над расходом и лед длительное время на­капливается в верховьях ледника, рост напряжений в ледниковой толще может вызвать резкое увеличение скорости

движения льда и его перемещение в ниж­нюю по течению часть ледника без изме­нения общей массы льда в ледниковой системе. При этом в верховьях поверх­ность ледника понижается, а нижняя часть ледника, наоборот, вспучивается и язык продвигается вниз по долине, ино­гда на несколько километров. В это время поверхность ледника бывает на­столько разбита трещинами, что стано­вится совершенно непроходимой.

Ледники, которым свойственны резко выраженные релаксационные колеба­ния, получили название пульсиру­ющих. Подвижки пульсирующих лед­ников происходят периодически с про­должительностью полного цикла пуль­сации от 10—15 до 100 и более лет. Полный цикл пульсации складывается из сравнительно короткой стадии подвижки (от нескольких месяцев до нескольких лет) и более длительной стадии восстановления, во время которой продвинувшаяся при подвижке часть ледникового языка, ли­шенная подтока льда сверху, интенсивно тает и разрушается, а в верховьях за счет атмосферных осадков и подтока льда из вышележащей области питания посте­пенно увеличиваются толщина льда и скорость его движения и восстанавли­вается состояние ледника, предшеству­ющее очередной подвижке.

Пульсирующие ледники известны во многих районах мира. Их быстрые подвижки часто приводят к образованию подпрудных озер, прорывы которых вы­зывают катастрофические паводки и се­ли. В связи с этим очень важно нау­читься предсказывать такие подвижки. )