Общие представления о ледниках и их режимах

В настоящее время ледники занимают около 11 % поверхности суши. Ледниковые щиты почти полностью покрывают шестой континент — Антарктиду и самый большой остров Земли — Гренландию. На обширных пространствах океанов и морей плавают шельфовые ледники и их обломки — айсберги, а также многолетние и сезонные морские льды. Суммарно их площадь составляет 26 % площади океана. Таким образом, льдами и ледниками занято сейчас около 21 % поверхности Земли.

Лед и снег образуют своеобразную земную сферу — гляциосферу (от лат. гляцис — лед, sphera — оболочка), обладающую важнейшими специфическими свойствами: наличием воды в твердой фазе, замедленным массообменом, высокой отражательной способностью, огромными затратами тепла на фазовые переходы, особым механизмом воздействия на сушу и земную кору. Гляциосфера в значительной мере определяет современную зональность природных процессов и глобальную циркуляцию атмосферы. Она служит неотъемлемой и самостоятельной частью планетарной системы «атмосфера—океан—суша—оледенение». Co снежно-ледовым покровом связаны колебания климата, уровня океана, условия жизни людей, темпы развития человечества.

Ледниками называются естественные массы кристаллического льда (фирна) на поверхности Земли, образующиеся в результате накопления и последующего преобразования твердых атмосферных осадков.

Область, в которой происходит формирование ледников, названа академиком С.В. Калесником хионосферой (от греч. chion — снег, sphera — оболочка). Хионосфера, где происходит накопление снега и образование льда, заключена между двумя границами: нижней и верхней снеговыми линиями.

Нижняя снеговая линия — это уровень, выше которого снег не тает, накопление твердых осадков преобладает над их таянием и испарением. Гипсометрическое положение нижней снеговой линии определяется климатическими условиями, количеством твердых осадков и орографическими особенностями местности. В полярных районах она располагается на высотах, близких к уровню океана, — от 0 до 50—70 м, в Норвегии и Аляске — на высоте 1500 м, в Гималаях и Тибете поднимается до 6000—7000 м. В среднем с уменьшением географической широты местности при приближении к экватору уровень нижней снеговой линии повышается, а на полюсах приближается к уровню океана.

Верхняя снеговая линия (верхняя граница хионосферы) образуется на высоте, где резко сокращается влажность воздуха и количество осадков и создается обстановка, неблагоприятная для их накопления. В условиях современного рельефа Земли эта граница может быть реально проведена лишь в полярных областях: в Антарктиде и Гренландии.

В пределах хионосферы господствуют наиболее низкие среднегодовые температуры, приближающиеся к нулю, и идет накопление снега. Накапливаясь в понижениях рельефа — карах или цирках, снег за лето не успевает растаять, масса его растет из года в год, он уплотняется, снежинки оплавляются, превращаясь в зернистую массу, называемую фирном, а область его накопления — фирновым полем. По мере всевозрастающего давления под новыми порциями снега и фирна происходит дальнейшее уплотнение фирна и он превращается в прозрачный голубой глетчерный лед. Из 10—11 м3 снега получается 1 м3 глетчерного льда (1 м3 снега весит 85 кг, фирна — 600 кг, глетчерного льда — 909 кг). Структура глетчерного льда отличается беспорядочным расположением зерен, размер которых меняется от горошины до куриного яйца. Главным свойством глетчерного льда является его текучесть, при небольшом уклоне поверхности массы льда начинают спускаться, образуя ледниковые языки. Область, в пределах которой возникают глетчерные льды, называется областью питания ледников или областью аккумуляции, а область, по которой движется (спускается) ледник, называется областью стока или областью абляции (разгрузки). Абляция — уменьшение массы ледника за счет испарения и таяния. Особенно она велика в горах ниже снеговой линии. Соотношение между абляцией и аккумуляцией определяет режим ледника: абляция равна аккумуляции — ледник стоит на месте; абляция меньше аккумуляции — ледник наступает; абляция больше аккумуляции — ледник отступает.

Режим каждого ледника зависит от многих факторов: формы ледника, рельефа и уклона подледникового ложа, интенсивности процесса аккумуляции и абляции, температурного режима и др. Изучение ледников показало, что в большинстве случаев они текут медленно со средней скоростью, приведенной С.В. Калесником, от 0,2 до 3,5 м/сут. Ho есть ледники, которые отличаются резким ускорением движения льда. Они получили название пульсирующих ледников. К ним относятся ледник Медвежий на Памире, который в 1963 г. продвигался со средней скоростью до 50 м/сут (иногда до 100—150 м/сут) и ледник Колпа на Кавказе, резкая подвижка которого произошла зимой 1969—1970 гг. К числу общих признаков активизации ледника относятся изменение его очертаний, каплевидная форма языка — так называемая «львиная лапа» (рис. 17.1), краевые разломы и зоны дробления льда у склона долины, появление на ледниковой поверхности большого количества трещин, надвигание языков ледника на другие ледники и склоны, образование ледниково-подпрудных озер. Способность пульсирующих ледников продвигаться за короткое время на сотни и тысячи метров порой приводит к существенным изменениям морфологии и гидрографической сети ледниковых бассейнов. Наиболее опасно образование подпрудных озер. Их воды неизбежно прорываются и вызывают иногда катастрофические гляциальные сели.

Изучением образования ледников, их режима, характера и результатов деятельности занимается наука гляциология.