Режим разморозки: что происходит с ледниками по всему миру

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.

Что такое ледниковый период

Прежде всего стоит понимать, что ледниковый период это не мультфильм про мамонта и его друзей. Это полноценное природное явление, которое длится сотнями тысяч лет. Ледниковый период периодически повторяется и серьезно влияет не только на животных, но даже на ландшафт нашей планеты.

Самыми известными жертвами ледникового периода считаются динозавры, особенно самые мелкие. На днях Рамис Ганиев уже писал о них. Вы даже не представляете себе насколько мелкими они были. При таком размере неудивительно, что они вымирали. Ученые до сих пор спорят о том, что их погубило, но именно эта версия считается самой главной.

Вымершие животные были наименее приспособлены к условиям изменения климата. Хотя даже более мелкие представители живых организмов пережили его и живут с нами до сих пор. Среди них есть настоящий современник древних монстров.

Можно ли отсрочить ледниковый период

Прошлый ледниковый период продлился около 100 тысяч лет. Межледниковый до этого длился около 125 тысяч лет. Такие цифры не дают возможность точно спрогнозировать дату начала следующего ледникового периода. Одно ясно точно — он будет! Но скорее всего, это будет относительно нескоро и пока закупаться гречкой не стоит.

Было время, когда Земля была покрыта льдом чуть ли не полностью.

С учетом развития современного общества, мы даже немного тормозим наступление нового ледникового периода тем, что усердно прогреваем зоны рядом с полюсами. Тем самым мы немного компенсируем неоднородность температуры на Земле. А еще мы строим каналы, которые изменяют баланс водного обмена между океанами. Конечно, этого недостаточно для полной отмены нового похолодания, но небольшую отсрочку мы даем себе сами.

Есть и то, что неподвластно нашей воле. Например, движения тектонических плит. Они в любой момент могут переместиться и это окажет на климат дополнительное влияние. С другой стороны это будет уже глобальной катастрофой и изменения климата будут волновать нас меньше всего. Другие катастрофы, например, падение метеорита, извержение супер-вулкана или атомная война, тоже могут изменить климат на нашей планете. В каждом из этих случаев в атмосферу выбросится много пыли и пепла, которые перекроют доступ солнечных лучей. За несколько лет это сможет сильно изменить распределение тепла на планете.

В завершение можно сказать, что несмотря на все наши технологии и умение строить отличные дома, нам будет очень сложно пережить ледниковый период, если он вдруг резко наступит. Из-за постоянного изменения толщины ледяного покрова, мы не сможем построить ничего нового. А существующие города будут разрушены километровыми массами льда, которые при этом будут перемещаться и просто сметут все, что ближе к полюсам.

Выжить в более теплых районах будет можно, но на Земле слишком много людей, чтобы сделать это с комфортом. В итоге жизнь превратится в выживание. Мрачный прогноз! Но бояться этого не стоит, ведь вероятность его наступления “одним днем” ничтожно мала. Так что пока живем.

Особенности эксплуатации ледников

Перед эксплуатацией все пазы, трещины и отверстия в леднике заделывают глиной или цементным раствором.
В теплое время года помещение вентилируют и тщательно просушивают. Этот процесс можно ускорить, установив перед входной дверью отражательный экран размером 1,0×2,0 м, изготовленный из любого имеющегося материала — фанеры, рубероида или досок. Экран окрашивают известью или водоэмульсионной белой краской. Навешивают его на специальный передвижной каркас, который фиксирует соответствующий угол наклона. Направляя отраженные лучи в ледник, можно увеличить там температуру на 3- 5°С. Одновременно происходит естественная санитарная обработка помещения — лучи солнца губительно действуют на появившуюся плесень, микроорганизмы и дереворазрушающие грибы. Известно, что даже белье, вывешенное для просушки во дворе перед ледником, поднимает в нем температуру.
Ледник белят в два приема свежегашеной известью. Для приготовления побелки в ведре с водой разводят 3 кг комовой извести и добавляют 100 г медного купороса. Перед этим все съемное оборудование выносят на солнце, промывают раствором формалина или медного купороса и просушивают.
Лёд загружают в конце зимы, когда лед прочный. Заготавливают его на реке, озере или на другом водоеме, выпиливая в форме кирпичей или кубов. Такая форма позволяет укладывать его плотно и компактно. Лед в форме кирпича укладывают вертикально, заполняя промежутки мелкими кусками. Иногда его пересыпают крупной поваренной солью (она понижает температуру). Всю кладку обильно поливают водой

Особое внимание надо обратить на заполнение углов ледника, так как зачастую именно оттуда начинается таяние.
После загрузки лед закрывают непромокаемым полотном: брезентом, дерматином, пленкой, клеенкой. Для лучшей изоляции поверх льда укладывают слой соломы толщиной 20 см.  Можно вместо соломы использовать древесные опилки торф или другие материалы.

Ледники Арктики

Большая часть ледниковых районов Арктики расположена в пределах шельфа Северного Ледовитого океана. Здесь крупнейшим ледниковым покровом является Гренландский ледник, площадь которого составляет 1726400 км2.

Ледники покрывают 82,5 % всей территории самого большого острова планеты. Узкая прибрежная полоса острова свободна от льда.

Ледниковый покров в Гренландии не только самый большой в Арктике, но и самый высокий, его максимальная высота 3231 м над уровнем моря в центральной части. Наибольшая мощность льда составляет по сейсмическим данным 3400 м, средняя — около 1500 м. Форма ледникового покрова Гренландии определяется наличием двух куполов разного размера.

Некоторые ледники Гренландии отличаются большой скоростью движения льда: так, у крупных выводных ледников на гористых берегах скорость движения достигает 20—30 м/сут (7—12 км/год).

Поверхность ледников покрывается многочисленными трещинами и, спускаясь в море, они дают жизнь сотням и тысячам айсбергов. Ледники, оканчивающиеся на суше, движутся медленнее.

Существуют ледники в Арктике и на отдельных островах и архипелагах: Исландии, Шпицбергене, Новой Земле, Земле Франца-Иосифа, Северной Земле и на Канадском арктическом архипелаге.

Горные ледники характеризуются относительно небольшой площадью распространения, четкой границей между областью питания и областью стока, однонаправленным движением в сторону уклона рельефа и относительно небольшой мощностью льда (рис.17.4).

В бассейнах питания годовой прирост фирна и льда быстро возрастает с высотой.

По форме и особенностям строения среди долинных ледников выделяют простые и сложные.

Простой ледник состоит из области питания и одного ледникового языка. Сложные ледники могут иметь несколько областей, сливающиеся в области стока в единый поток. У долинного ледника Барнаус на Аляске восемь ледниковых притоков (рис. 17.5). Такие сложно ветвящиеся ледники в плане напоминают дерево и поэтому называются древовидными.

Высочайшая вершина Кавказа Эльбрус (5642 м) на площади 144 км2 покрыта ледниковой шапкой мощностью 60—100 м, от которой в разные стороны сползают ледниковые потоки.

Кальдерные ледники образуются в кальдерах и кратерах потухших вулканов, имеют форму шапки с небольшими ледниковыми языками на склонах.

Кроме альпийского типа, выделен туркестанский тип ледников, не имеющих фирнового бассейна.

Строение ледника

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, «уровень 365»), сезонная, местная (истинная), орографическая, фирновая линия.
Основные характеристики ледников: площадь, длина, высотное положение, толщина, объём, масса ледника, характеристики поверхности и ложа, температурный режим.

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.

Область питания ледника

Чтобы ледник продолжал свое существование, к нему постоянно должен присоединяться новый снег. Основными областями питания являются низины, в которых ледник собирает свое вещество. Их заполняет снег, накапливается, далее образуется фирн. 

Это состояние осадков, близкое ко льду. Он довольно рыхлый, начинает кристаллизоваться. После его образования происходит присоединение к ледниковой массе, проходящей мимо. 

В результате стены впадин, называемые карами, становятся крутыми, а само углубление приобретает форму чаши. Стены ее продолжают разрушаться, приближаясь к соседним углублениям. Образуются острые пики.

Что такое ледник, влияние ледников на климат

В ледниках накоплена большая часть пресного льда на Земле (98,95 %) они покрывают 10,9 % суши. Своим движением и ростом ледники существенно влияют на изменения рельефа и высоты поверхности, на колебания уровня Мирового океана, которое достигает сотни метров. Ученые считают, что такое влияние ледников на столько изменяло климат земли, что были периоды глобального похолодания, которые названы – ледниковыми периодами. Сколько этих периодов было, мнения разошлись. Эволюционисты, которые верят в историю Земли с миллионами лет, утверждают, что ледниковых периодов было несколько. Креационисты, которые верят в сотворение Земли по Разумному замыслу, считают, что был только один Ледниковый период после Глобального Потопа. Где правда, а где догадки, разберитесь для себя сами.

Так что такое ледник? Теперь вы имеете общее представление о ледниках.

Типы ледников (покровные и горные)

Существует два главных типа ледников: горные и покровные материко­вые. Они существенно различаются размерами, морфологией, условиями пи­тания и стока.

Выделяют также тип переходных ледников.

Горные ледники.Среди ледников этого типа наиболее полно сформиро­ванными являются долинные, или альпийские ледники.

Они имеют довольно большую область питания, в которой происходит накопление снега и пре­вращение его в фирн, а затем в лед. Эта область обычно приурочена к сходящимся верховьям горных рек. У альпийских ледников хорошо выражена до­лина стока.

Выходящий из области питания ледниковый язык распространя­ется по уже выработанному эрозионному или тектонически-эрозионному ущелью, имеющему V — образный поперечный профиль. В результате воз­действия ледника долина приобретает U — образные очертания поперечного профиля, благодаря чему получила название трог (от нем. Trog — корыто).

Дно трогов очень неровное; наряду с углублениями в местах залегания отно­сительно мягких пород, встречаются выступы более твердых пород, обра­зующие ступени.

Широко распространены каровые ледники, имеющие форму полуцирка и выработанные на крутых склонах. (Кар — нитеобразное, креслообразное уг­лубление, врезанное в верхнюю часть склонов гор.

Стенки кара крутые, часто отвесные, дно пологое, вогнутое, занятое каровым ледником. Цирк — вогнутая форма рельефа, имеющая различное происхождение: 1) ледниковый цирк -котловина в горах в виде амфитеатра, замыкающая верхний конец леднико­вой долины (трог) и вмещающая фирн и лед, за счет которых питаются до­линные ледники; 2) оползневый цирк — котловина в виде амфитеатра, обра­зующаяся на крутых склонах, в основании которых залегают пластичные по­роды, обуславливающие развитие оползней).

Когда цирк переполняется фирном и льдом, образуется ледниковый язык, выходящий на склон по эрозионному углублению.

Такой ледник называется висячим, т.к. он не достигает основания склона.

Горные ледники представлены не только каровыми, висячими и альпий­скими. На крупных вулканах образуются ледниковые шапки, покрывающие вершины вулканических конусов, находящиеся выше снеговой линии, откуда ледник отдельными языками спускается по радиально расходящимся эрози­онным ущельям. Примером могут служить ледники Эльбруса, Казбека и Арарата на Кавказе, нижняя граница которых располагается на высоте около 4250 м.

Ледники переходного типа

Иногда долинные ледники выходят на пред­горную равнину, образуя широкие ледниковые поля.

Такие ледники называ­ются предгорными, они относятся к переходному между горными и покров­ными типу. Имеются они на Шпицбергене, Земле Франца-Иосифа, Новой Земле, на тихоокеанском побережье Аляски.

К переходному типу относятся также плоскогорные ледники, покрываю­щие выровненные поверхности древних гор на площади в сотни квадратных километров.

По окраинам плоскогорий они сползают в долины в форме язы­ков.

Покровные ледники

Они получили свое название потому, что не при­урочены к определенным формам рельефа, а покрывают всю поверхность крупных полярных островов и даже одного континента — Антарктиды. Среди ледников этого типа выделяют ледниковые шапки, ледниковые покровы и щиты.

Ледниковые шапки располагаются на невысоких возвышенностях среди равнинного рельефа.

Площадь их измеряется тысячами квадратных километ­ров.

Ледниковые покровы еще более обширны. Они покрывают все формы рельефа, отражая их на своей поверхности.

Ледниковые щиты обладают значительной мощностью и по этой причине полностью скрывают подледниковый рельеф.

Особую группу покровных ледников образуют шельфовые ледники, рас­полагающиеся частично на суше, частично в море.

Отдельные блоки покро­вов, обламываясь, превращаются в айсберги. Подобные ледники распростра­нены главным образом на побережьях Антарктиды и Гренландии.

Типы оледенения

Особенности и морфология ледников зависят от рельефа, условий питания, стадии их развития. Различают несколько морфологических типов ледников и, в свою очередь, типов оледенений. Прежде всего это горные и материковые оледенения.

Горные оледенения развиваются в горах выше снеговой линии. Встречаются на всех широтах. Могут слагаться из ледников различных типов, что зависит от высоты гор, площади питания ледника, характера рельефа.

Неполно развитые ледники, почти лишённые языка и практически состоящие из одного фирнового бассейна, так и называются фирновыми (каровыми).

К ним близки висячие ледники, имеющие небольшой язык, выходящий из фирнового бассейна, но не доходящий до дна долины. Поскольку они характерны для горных стран со слабым развитием оледенения, в частности, для Пиренеев, такой тип ледника принято называть пиренейским.

Более крупные ледники, достигающие в длину десятков километров, обладающие хорошо выраженной областью питания, длинными языками, занимающими дно долины, называют долинными ледниками, или ледниками альпийского типа (Альпы, Кавказ и др.).

В высоких горах с глубокими узкими долинами, острыми пиками условия для образования больших фирновых полей отсутствуют. Снег со склонов сразу скатывается на дно долин, превращаясь здесь в лёд. Подобные безфирновые долинные ледники, как и тип оледенения, называются памирскими.

При мощном оледенении и низкой снеговой границе языки соседних долинных ледников могут выходить на поверхность прилегающей равнины, сливаясь при этом и образуя сплошной ледниковый покров. По леднику Маляспина в районе залива Якутат на Аляске (площадью около 3800 км2) данный тип принято называть маляспинским типом ледников подножий.

Для высоких широт характерен скандинавский тип оледенения, когда из развившегося на высоких горных плато обширного фирнового поля площадью в сотни и тысячи км2 в разные стороны отходят многочисленные короткие ледниковые языки долинных ледников. Примером может служить массив Юстедаль (юг Норвегии) площадью 943 км2 (площадь главного ледяного щита около 640 км2). Этот тип является переходным к материковому.

Материковые оледенения развиты в полярных странах, где снеговая граница проходит на уровне моря или чуть выше него, в связи с этим лёд и фирн формируются даже на поверхности низменных равнин. Льды мощной толщей одевают обширнейшие пространства, даже континенты. Сегодня в чистом виде материковое оледенение существует только в Гренландии и Антарктиде. Площади этих ледниковых щитов указаны выше; мощность в центре гренландского ледникового покрова достигает 3400 м, антарктического — в среднем 2-4 км.

В ледниковых щитах Гренландии и Антарктиды сосредоточены огромные запасы пресной воды. В случае если бы в результате потепления климата весь материковый лёд растаял, уровень Мирового океана повысился бы на 66,3 м.

Последняя ледниковая эпоха и максимум последнего оледенения

Последняя эпоха оледенения началась около 110 тысяч лет назад и закончилась примерно 12 тысяч лет назад. В это время площадь ледяного покрова постоянно менялась то в большую, то в меньшую сторону, но своего пика достигла в период 27-19 тысяч лет назад. В этот период на Земле были самые сложные условия. Особенно в районе нынешней Франции и Германии.

В этот период средняя температура на планете была на 6 градусов Цельсия ниже, чем сейчас. Уровень мирового океана был ниже на 135-150 метров, а толщина ледяного покрова на суше достигала 3-4 километров. Влажность на планете тоже была очень низкой. Это привело к уменьшению количества лесов и даже опустыниванию южной части Австралии. Хотя такие процессы наблюдается и сейчас.

Дополнительной неприятностью для выживших после ледникового периода животных стало падение метеорита в Мексиканском заливе. В феврале 2012 года Национальная академия наук США, опубликовав доклад, окончательно подтверждающий этот факт.

Процесс образования

Ледники могут образовываться, если для этого созданы необходимые условия. В первую очередь, это зависит от своеобразия рельефа местности и ее климата. Выражается это в следующем:

1. В течение года температура воздуха должна держаться ниже 0 градусов.
2. Периодически происходит выпадение снега.

Ледники лучше образовываются, располагаясь на большой высоте, потому что в этих районах более холодный климат. Однако география ледниковых образований различная. Они формируются не только в горных местах. Их можно встретить на островах и равнинах.

Существуют целые материки, полностью покрытые льдом. Примером может служить Антарктида или Гренландия, где толщина ледяного покрова местами достигает 4 км. Часто ледники могут рождаться в котлованах. Сверху они покрыты большим слоем снега.

Геологическая деятельность ледников

В результате перемещения ледники оказывают разрушительное воздействие на окружающий рельеф. Процесс этот получил название экзарации. Чем мощнее и выше скорость, тем серьезнее последствия. Когда они попадают в долины рек, то вызывают изменение рельефа в результате того, что давят на стенки и ложе.

Постепенно местность принимает форму, напоминающую корыто. Такие долины называют трогами. Чем шире долина, тем больше она сопротивляется ледяной массе, тем медленнее изменяется ее форма.

Если скорость движения очень высокая, а рельеф долины сопротивляется изменению, создается котлован. Обычно они получаются на поворотах, в местах сильной мягкости пород, спада уклона долины. Глубина таких выпахиваний ограничена коренными породами, ригелями. Некоторые районы долин рек характеризуются такими углублениями, что говорит о существовании там ледников в прошлом.

Во время движения ледниковая масса захватывает разные материалы, песок, камни. Переносит их на большие расстояния. Впоследствии отложенные породы, транспортируемые таким образом, называются мореной.

Образование ледников

Что же такое ледники и где они встречаются? Есть множество факторов, которые оказывают влияние на образование ледника. Хоть это и длительный процесс, но от рельефа и климата зависит, будет ли поверхность Земли покрыта ледовым образованием или же нет.

Так что такое ледник и что нужно для его формирования? Чтобы он начал образовываться, необходимы определенные условия:

1. Температура должна быть отрицательной на протяжении всего года.
2. Должны выпадать осадки в виде снега.
3. Ледник может образовываться на большой высоте: как известно, чем выше в гору, тем холоднее.
4. На образование льда оказывает влияние форма рельефа. К примеру, возникать ледники могут на равнинах, островах, на плоскогорье, плато.

Есть такие образования, которые сложно назвать горными ледниками — они покрывают целый континент. Это льды Антарктики и Гренландии, толщина которых достигает четырех километров. В Антарктиде имеются горы, заливы, котлованы и долины – все это покрыто толстые слоем льда. А остров Гренландия – это огромный ледник, который покрывает землю.

Ученые доказали, что такие ледники, как антарктические, существуют на Земле более 800 тысяч лет. Хоть и есть предположение, что льды покрыли континент миллионы лет тому назад, но пока что ученые установили, что лед здесь имеет возраст 800 тысяч лет. Но даже эта дата говорит о том, что в этой части планеты не было жизни на протяжении многих тысячелетий.