Ледник

Примечания

1. Post, Austin; LaChapelle, Edward R. Glacier ice (неопр.). — Seattle: University of Washington Press (англ.)русск., 2000. — ISBN 978-0-295-97910-6.
2. 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.
3. В. П. Нехорошев. Современное и древнее оледенение Алтая // Труды III съезда геологов. — Ташкент, . — Вып. 2. — С. 143—156.
4. Рудой А. Н. Четвертичные ледоемы гор Южной Сибири // Материалы гляциологических исследований, 2001. — Вып. 90. — С. 40 — 49.

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.

Значение ледников

Многие из нас не видели ледники, поэтому считают, что они не сильно важны для нашей планеты. Тем не менее, это огромное заблуждение, поскольку без ледников климат на Земле очень сильно изменится и в случае исчезновение ледников нарушится баланс экосистем. Если представить ситуацию, что ледники исчезли, то это приведет к нескольким крупным проблемам:

• Исчезнут все реки, которые берут свое начало в горных ледниках. Это немалое количество рек, среди которых есть достаточно крупные.
• Общий уровень мирового океана поднимется на 60 м, затопив все прибрежные районы. Такой уровень подъема Мирового океана приведет к тому, что целые страны исчезнут.
• Планета потеряет большую часть запасов пресной воды, которая растворится в соленых водах океана

Выше уже отмечалось, что ледники движутся. Сейчас нужно отметить, что движение ледников приводят к тому, что лед в них постоянно обновляется. Достаточно мало ледников, которые бы существовала веками. Исключения наверное только многолетняя мерзлота, которая залегает глубоко в недрах земли, поэтому у неё и отсутствует движение. Если же рассматривать горные и покровные ледники, то в среднем подсчитано, что вода в этих и ледниках задерживается примерно на период  10-120 лет. Если же рассматривать северные районы Антарктида, то здесь это время увеличивается до 250 тысяч лет! Именно в этом районе находятся более 80% законсервированного запаса чистой пресной воды

Что такое ледник, места образования

Как вы уже догадались ледники обычно образуются в местах, где есть много воды и отрицательная температура. Чем ниже температура и дольше сохраняется, тем больше шансов у ледника пожить подольше. Ледники можно встретить в средних и высоких широтах. Где отрицательная температура держится круглый год и выпадает много осадков снега, ледники многие годы накапливают свою массу, например, паковые льды в Северном ледовитом океане или вокруг Антарктиды, а также ледники под землей в зоне вечной мерзлоты, там недра земли всегда при отрицательных температурах или ледники в горах на самых вершинах и на полюсах земли.

(Фото ледника №4)

Что такое ледник?

Увидеть своими глазами настоящий многолетний ледник удаётся немногим людям: места, где лежит вечный лёд, весьма труднодоступны, и чтобы попасть туда, требуется основательная и недешёвая подготовка. Ледниками принято называть скопления многолетнего льда и спрессованного снега, которые под действием собственного гигантского веса в сотни тысяч или даже миллионы тонн медленно ползут по полярным шапкам и горным вершинам, смещаясь вниз.

Несмотря на то, что размеры ледников на глобусе не кажутся впечатляющими, они всё же занимают около 11% всей территории суши, концентрируясь на шапках полюсов и на вершинах самых высоких гор. По подсчётам гляциологов (учёных, изучающих ледники), общий объём льда приблизительно равен 30 миллионам кубических километров, а площадь, которую они занимают – примерно 16,3 миллионов квадратных километров. В них хранится две трети всех запасов пресной воды на Земле.

По форме ледники бывают:

— в виде потока льда;

— куполообразные либо щитообразные;

— в виде плавающей плиты.

Куски ледника, отколовшиеся от основной массы льда и плывущие по океану, называются айсбергами. Как правило, над водой возвышается лишь десятая часть айсберга, остальная глыба под собственным весом проседает глубоко в воду. Айсберг, увлекаемый океаническим течением, дрейфует в направлении экватора, постепенно тая и теряя свою гигантскую массу, пока не исчезает в волнах.

Что такое ледник, как же он образуется?

Возьмем к примеру ситуацию в горах, выпадает много снега, этот снег уплотняется и не успевает растаять за летний период, он превращается в лед, заполняя в горах маленькое углубление. Новорожденный ледничек растет год за годом при длительных похолоданиях и начинает медленно двигаться вниз по склону горы, он вытягивает вниз что-то вроде ледяного языка. Летом это «язык» подтаивает и образует поток воды –это начало ледниковой реки. Верхняя область ледника названа областью питания, то есть накопления льда, а нижнюю часть назвали областью расхода (абляция – отнятие). И вот между ними есть такая узкая зона, которая называется граница питания или равновесия, так как, сколько аккумулируется снега здесь, столько и расходуется летом при потеплении. Эту границу летом очень хорошо видно, внизу язык без снега, а вверху – со снегом. Если граница поднимается вверх год от года, то климат меняется к потеплению, и тогда ледник истончается и отступает вверх. Если же зона равновесия движется вниз, это означает похолодание, то ледник набирает массу, толстеет и вытягивает свой «язык» дальше вниз по склону. Получается ледник – это индикатор изменения климата на земле. Гляциологи – ученые, изучающие и наблюдающие ледники, публикуют свои наблюдения с разных горных районов земного шара.

Виды льдов

На нашей планете различают 2 типа ледников:

• Горные.
• Покровные.

Рассмотрим каждый из этих типов более подробно.

Горные ледники

Данный вид ледников образуется в высоких горах, и для его образования нужно большое количество снега и температура воздуха ниже 0 градусов. Мы знаем, что температура воздуха с высотой изменяется, поэтому часто на вершинах гор возможен снег, в то время как у подножия достаточно жаркая погода. В ходе множества экспериментов было установлено, что в горах на каждой 1 км высоты температура воздуха снижается на 6 градусов. Поэтому, зная, какая температура воздуха у подножия горы, можно определить область, где начинается нулевая температура, а значит, где начинается снеговая линия и образуются ледники.

Рассмотрим практический пример. Допустим нам известно, что у подножия горы Килиманджаро температура воздуха весь год равна +25 градусов. Нам нужно определить  есть ли на данной горе снег, и примерно на какой высоте начинается образовываться лед. Для решения этой задачи, прежде всего, нужно определить высоту горы Килиманджаро. Мы знаем, что она составляет 5895 метров. Сопоставим эти данные с температурой воздуха у подножия, а также с изменением температуры воздуха на -6 градусов от каждого километра вверх. Прежде всего мы можем умножить высоту горы на изменение высотный температуры. 5,8 х 6 равно 34,8 градусов. Это значительно больше чем температура у подножия горы в +25 градусов, а значит на горе Килиманджаро есть лед и снег. Теперь делим температуру у подножия горы на высотное изменения температуры. 25 раздели на 6 получается 4,16. Соответственно на высоте примерно 4166 метров начинается снеговая линия, выше которой образуется горный ледник.

Ещё раз можно подытожить, что горные ледники отличаются тем, что в области их формирования температура воздуха всегда ниже нуля, даже, если у подножия горы в это время очень жарко. В примере выше мы определили область снеговой линии. Это очень важная область для горных ледников, поскольку она определяет зону таяния. Выше нее образуется ледник, а ниже нее он начинает таять. Под тяжестью собственного тела ледники постепенно опускаются, достигая снеговой линии, и начинают таять. В результате образуются ручьи и реки. Также в этой области находится множество горных пород, переносимых ледником.

Горные ледники очень важны, поскольку они дают начало многим крупным рекам. Например Амударья берёт своё начало именно в горном леднике.

Покровные ледники

К покровным ледникам относятся практически все ледники на нашей планете. Если взять все ледники планеты земля, только к покровному типу будет относиться более 98% ледников. Ледники покровного типа образуются в географических районах с постоянной температурой ниже 0 градусов. Главное их отличие от горных ледников в том, что горные ледники образуются высоко в горах, а покровные ледники устилают землю, и находятся на незначительных высотах.

Основная масса покровных ледников находится в антарктиде. Здесь средняя толщина этих ледников составляет порядка 4 километров. Как и в горах, покровные льдины осуществляют движение. Есть эпицентр, где сосредоточена основная масса ледника. Под воздействием силы тяжести он растекается в стороны. В результате образуется движение, которое очень часто приводит ледники к морям и океанам. Как только происходит это достижение, под воздействием воды часть ледника скалывается, в результате чего образуются айсберги. Это очень опасные элементы, поскольку они несут большие проблемы для морских судов. Ведь на поверхности воды находятся менее 25% айсберга, а основная его масса находится под водой.

Покровные ледники важны для людей, поскольку они обладают огромным запасом пресной воды. Можно даже говорить о том, что большая часть запасов пресной воды находится именно в этом типы ледников. Для понимания того, о чем мы говорим, можно привести небольшой пример. Так, если взять айсберг средних размеров, то он содержит такое же количество пресной воды, какое протекает в одной небольшой реке за целый год.

Особенности ледников

Нетрудно догадаться, что слово «ледник» происходит от слова «лед». Но это единственное общее между ними. Обычный лед, к примеру из морозилки, имеет совершенно другие свойства и способ происхождения. Лед — это всего лишь вода в твердом состоянии. А ледник образуется столетиями. Он состоит из снега, дождей, града, которые постоянно наслаиваются друг на друга и прессуются. Ледники образуются в местах, где температура редко поднимается выше 0 градусов, поэтому таяние происходит гораздо медленнее накопления. На Земле таких мест довольно много: кроме Австралии на всех материках есть ледники, часто они встречаются высоко в горах. Одним из удивительнейших ледников является Килиманджаро. Ни размером, ни протяженностью он не удивит, а вот место его нахождения — самый центр Африки на вершине одноименной горы.

Как образуются ледники?

Для образования ледника необходимо сочетание большого количества осадков и устойчиво низкой температуры воздуха. Этим условиям идеально соответствуют шапки полюсов и вершины высоких гор. Выпавший на землю снег некоторое время лежит пушистым покровом, но через некоторое время начинает подтаивать под солнечными лучами.

Ночью, когда солнца нет, подтаявший снег смерзается в массу, состоящую из множества ледяных шариков – это так называемый фирн, который является основой ледника. Накапливаясь, пласты фирна спрессовываются под собственным весом и превращаются в ледник.

Гляциологи выделяют на леднике три основные зоны:

— область питания, расположенную в верхней части, где накапливается снежный покров;

— граница питания, расположенная посредине ледника;

— область абляции, или таяния, расположенная в нижней части.

В идеале выпадение осадков должно соответствовать таянию, но на практике эти области подвержены колебаниям, как сезонного характера, так и в соответствии с многолетними погодными циклами. В соответствии с этими колебаниями зона абляции то поднимается при усиленном таянии, то опускается в холодные годы. Ледник то наступает на открытую землю и воду, то отступает назад. Если рассмотреть достаточно длительный период таких колебаний, оказывается, что в целом баланс таяния и питания сохраняется. Поддержание равновесия «жизни» ледников является одним из важнейших факторов сохранения климатического баланса во всём мире.

Образование

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.

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.

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.

Виды ледников

На нашей планете существует три основных типа ледников.

1. Покрывной тип ледников характерен для суши, к этому типу относят весь ледовый щит Антарктиды. Если рассматривать подробнее, то антарктический ледник разделяется на несколько потоков, сползающих от самой высокой точки материка к его краям. Наиболее впечатляющим среди них является ледник Бирдмора длиной около 200 километров и шириной до 40 километров. Арктические покрывные ледники не обладают столь внушительными размерами.

2. Шельфовый тип ледника базируется на прибрежном шельфе и плавает на слое воды, куда он сполз, оторвавшись от покрывного массива суши. Самым крупным шельфовым ледником является ледник Росса, протянувшийся на 800 километров с востока на запад и на 850 километров – с юга на север.

3. Горно-долинный тип ледника встречается на всех континентах, где есть достаточно высокие горы. Это вечные льды Килиманджаро, гребней Анд, Тянь-Шаня, Гималаев и т.д. Наиболее крупным среди них является ледник Федченко, площадь которого составляет примерно 700 квадратных километров.

Что такое ледник

Наша планета весьма разнообразна: есть твердая почва, огромные водные пространства. Однако существуют еще и гигантские ледники, что покрывают более 18 миллионов км2 ее поверхности. Ледник — колоссальная масса льда, образованная уплотненными осадками в виде снега под действием низкой температуры. Они растут десятилетиями, но под действием тепла порой оттаивают, и от них отделяются огромные куски льда, называемые айсбергами.

Примечательно, что они находятся в движении, что обусловлено действием силы тяжести. Иногда это движение очень медленное, но есть и такие, что перемещаются быстро, образуя что-то вроде потока. Верхнюю часть называют областью питания, а нижнюю — областью расхода. Существует еще одна область — граница питания, где количество расходующегося льда во время оттепели, равно количеству поступающего снега. Согласно форме, ледники классифицируют как:

• поток;
• система потоков;
• плавучая плита;
• щит;

купол.

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 км2. 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.

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 ледник Колка пульсирует приблизительно раз в 50 лет (1902,1969, 2002), а на Памире Медвежий – каждое десятилетие (1963, 73, 89).

Определение ледника

Среди высоких гор годами скапливался снег. Его пригревало солнце, а мороз сразу превращал в лёд. Слой за слоем формировались огромные глыбы льда. Под своей тяжестью ледники медленно двигались вниз, образуя ледяные реки. Почти полтора миллиона лет назад на земле началось похолодание, получившее название «ледниковый период». Он длился тысячи лет. Таких периодов было несколько. В те времена почти вся территория Азии, Европы и Северной Америки была покрыта ледяным щитом. Многие из современных озёр, долин и холмов были образованы растаявшими ледниками. В наше время большая часть ледников находится в Арктике, Антарктике и Гренландии.

Все ледники можно разделить на:

• покровные. На их долю приходится почти 99% всех ледников мира. Формой они напоминают купол. Самый крупный — ледник Росса расположен в Антарктике. Его площадь 487 тысяч км². А это почти территория Франции!
• горные. Они образуют шапки на вершинах вулканических гор. Или могут быть похожи на чашу, когда заполнят углубление на склоне горы.
• Но наиболее распространены долинные ледники (они заполняют речные долины).

От покровных ледников откалываются большие куски — айсберги. Они начинают дрейфовать в океане, пока не растают.