Главная

Популярная публикация

Научная публикация

Случайная публикация

Обратная связь

ТОР 5 статей:

Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия

Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века

Ценовые и неценовые факторы

Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка

Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы

КАТЕГОРИИ:






ЛЕКЦИЯ 8. Гидрология ледников




 

Существует много разновидностей и форм льда: морской, атмосферный, пресный, почвенный. Морской лед образуется в высоких широтах при замерзании морской воды. В Антарктиде преобладают однолетние льды, покрытые снегом. Арктические льды напротив многолетние. При замерзании морской воды происходит как бы ее естественное опреснение вследствие разности температур замерзания воды и ее солевого раствора. Морской лед содержит больше солей, чем пресная вода, находящаяся в кристаллическом состоянии в виде ледников высокогорных районов. В настоящее время изучается возможность их функционального использования. Льды планеты составляют десятую часть ее поверхности. Среди форм атмосферного льда есть такие, как: иней, крупа, град.

В истории ледников выделяют четыре ледниковых эры, самая старая из которых имеет возраст 2.5 млрд. лет. Эти интервалы в свою очередь делятся на ледниковые периоды. Однако существовали и “безлёдные” интервалы, при которых оледенения неизвестны. На их долю приходится 4/5 всего геологического времени.

При исследовании остатков древней фауны и ледниковых отложений и изменения уровня океана установлено, что были периоды на Земле, когда ледники распространились очень широко, и в эти периоды наблюдалось общее похолодание климата; были также периоды отступления ледников, причём эти явления чередовались циклично. При объяснении цикличности наступления ледников создавались ледниковые теории.

Сначала наступление ледников связывалось с похолоданием климата, и ледниковые теории в основном сводились к определению причины похолоданий и повышения влажности. Причины похолодания виделись в астрономических изменениях. Но серьёзных оснований у таких теорий не было. Затем появилась идея, что не похолодание вызвало оледенения, а развитие ледников стало причиной похолодания.

Первым эту мысль высказал советский моряк Е. С. Гернет. По этой теории Северный Ледовитый океан не всегда был покрыт льдом. Сейчас предположения Гернета подтверждаются, хотя некоторые части его теории оказались неполными.

Основы Ледниковой теории Гернета состоят в следующем. Рассмотрим, к примеру, Антарктический ледник. Допустим, количество осадков, выпадающих на этот ледник, увеличится. Тогда ледник начнёт расти, порождённые им шельфовые ледники займут часть прилежащих к леднику вод. Вследствие того, что часть поверхности воды прилежащих вод будет покрыта льдом, влажность уменьшится, ледник перестанет расти и, возможно, сократится до начальных размеров. Таким образом, ледник сам “регулирует” свои размеры. Такой ледник Гернет назвал “локализованным, стационарным”.

Иначе обстоит дело в Северном Ледовитом океане. Сейчас там толща льда достигает нескольких метров. Когда этот лёд растает, влажность сильно повысится, и это приведёт к росту Гренландского ледника. Когда Гренландский ледник дойдёт до Атлантического океана, он начнёт рождать айсберги, и Гольфстрим будет уносить эти айсберги в Северный Ледовитый океан. Эти айсберги будут охлаждать атмосферу и климат, что приведёт к образованию ледников в горах Евразии и Канады и их наступлению на материки. Айсберги будут постепенно накапливаться в этом океане, т.к. заперты в нём Америкой, Евразией и Гольфстримом. Когда весь Северный Ледовитый океан будет покрыт льдами, влажность понизится, и ледники перестанут рождать айсберги, уменьшаясь в размерах. То есть, мы вернулись к тому, с чего начали: ныне ледники Северного Ледовитого океана сократились после разрастания и остались в горах и полярных областях. Весь цикл повторяется примерно раз в 50000 лет, югославский ученый Миланович утверждает, что данный цикл составляет сто тысяч лет.

Выдвинуто предположение, что наступление и отступление ледника связано с изменением степени облучения Земли Солнцем или инсоляции. Колебание инсоляции совпадает со временами ледниковых периодов. Однако само изменение инсоляции не имеет сильного влияния на приземную температуру. Возможно, изменение инсоляции является просто импульсом к началу нового развития ледников.

Возможно, что скоро вследствие парникового эффекта и потепления климата начнётся усиленное таяние айсбергов, что приведёт к поднятию уровня моря и возникновению связанных с этим проблем.

Анализируя время наступления последних ледниковых периодов, можно прийти к выводу, что уже через несколько тысяч лет может наступить новый ледниковый период. Возможно, для предотвращения этого достаточно уничтожить Гренландский ледяной покров, но при этом уровень океана повысится на 7м., что станет катастрофой для материков.

Из истории известно, что в V-VII веках н.э. многие перевалы, занятые в настоящее время ледниками, служили обыкновенными караванными путями. К ним относятся перевалы Кашал-Аяк на Памире и знаменитый Сен-Готард в Альпах. Затем климат стал более холодным, ледники начали расти, и с XVII-XVIII века эти перевалы стали доступными лишь для туристов и великих полководцев. Однако, последние 100 лет ледники отступают, сокращаясь на 10% за каждые 50 лет. Примером такого сокращения может служить ледник Большой Азау на склонах Эльбруса, потерявший в XX веке половину своего языка

Ледники – это многолетние массы природного льда, образованные за счёт накопления и преобразования снега, которые движутся под действием силы тяжести и принимают форму потоков, выпуклых щитов или плавучих плит (шельфовых ледников). В некоторых случаях движение льда прекращается, и образуется мертвый лед.

Многие ледники продвигаются на значительное расстояние в океаны или крупные озера, образуя там фронт отёла, где происходит откол айсбергов.

 

8.1 Виды ледников

Учитывая различие в температурах льда, ледники разделяют на холодные (полярные) и тёплые (умеренные). Температура льда теплых ледников выше температуры льда холодных ледников. По характеру движения ледники делятся на два типа: нормальные и пульсирующие. Пульсирующие ледники то неподвижны, то очень активны, а нормальные ледники движутся равномерно.

Различаются ледники горные, покровные и полупокровные. Покровные ледники возникают на равнине и занимают значительные части суши. Полупокровные ледники образуются в горах с плоскими или пологими вершинами. Этот тип ледников характерен для Скандинавских стран и островов Ледовитого океана. Они имеют куполообразную форму и растекаются от центра к периферии, образуя языки выводных ледников. Над большими ледовыми куполами воздух охлаждается и стекает вблизи поверхности, создавая локальные зоны сильного ветра, поземки или пурги.

Наиболее известны покровные ледники, которые могут целиком перекрывать плато и горные хребты.

Среди покровных ледников могут быть выделены три подтипа:

 

1). Шпицбергенскмй тип: отличается относительно небольшой мощностью льда вследствие чего из-под него сплошь и рядом наблюдаются выходы на поверхность горных пород, называемых нунатаками. Поверхность рельефа, выработанного по горным породам, здесь повсеместно повторяется поверхностью самого ледника.

 

2). Ледниковые купола: развиты на территории Северной Земли, Земли Франца-Иосифа, в Исландии и на островах Антарктики. Эти ледники отличаются возрастной мощностью льда к их центру, доходящей до нескольких сотен метров. Высокое давление в центре ледника обуславливает его растекание к периферии вопреки разнонаправленному наклону подстилающего рельефа.

 

3). Ледниковые или материковые щиты в наши дни известны только в Гренландии и Антарктиде. Они образуют огромные по размеру ледяные трещины (до 3000м), в пределах которых действуют те же законы движения ледниковых куполах.

Крупнейшим является Антарктический ледниковый покров площадью более 13 млн. км2, занимающий почти весь материк. Другой покровный ледник находится в Гренландии, где он перекрывает даже горы и плато. Общая площадь этого острова 2,23 млн. км2, из них около 1,68 млн. км2 покрыто льдом. В этой оценке учтена площадь не только самого ледникового покрова, но и многочисленных выводных ледников

Термин "ледниковая шапка" иногда употребляется для обозначения небольшого покровного ледника, но правильнее так называть относительно небольшую массу льда, покрывающую высокое плато или горный хребет, от которой в разных направлениях отходят долинные ледники. Наглядным примером ледниковой шапки является т.н. Колумбийское фирновое плато, расположенное в Канаде на границе провинций Альберта и Британская Колумбия (52°30' С.Ш.). Его площадь превышает 466 км2, и от него к востоку, югу и западу отходят крупные долинные ледники. Один из них - ледник Атабаска - легкодоступен, так как его нижний конец удален всего на 15 км от автомагистрали Банф - Джаспер, и летом туристы могут кататься на вездеходе по всему леднику. Ледниковые шапки встречаются на Аляске севернее горы Святого Ильи и восточнее Рассел-фьорда.

Лед покровных ледников и ледниковых шапок обычно чистый, крупнокристаллический, голубого цвета. Это справедливо также для крупных долинных ледников, за исключением их концов, обычно содержащих слои, насыщенные обломками пород и чередующиеся с пластами чистого льда. Такая стратификация связана с тем, что зимой, поверх накопившихся летом пыли и обломков, свалившихся на лед с бортов долины, ложится снег.

Долинные ледники имеют область питания и язык, спускающийся вниз по долине. Среди долинных ледников различают простые, имеющие одну зону питания и один язык, сложные или древовидные, имеющие много зон питания и один язык, а также перемётные, имеющие одну зону питания и два или несколько языков.Лед в теле долинного ледника движется неравномерно – быстрее всего на поверхности и в осевой части и гораздо медленнее по бокам и у ложа, по-видимому, из-за увеличения трения и большой насыщенности обломочным материалом в придонных и прибортовых частях ледника.

Долинные, или альпийские, ледники начинаются от покровных ледников, ледниковых шапок и фирновых полей. Подавляющее большинство современных долинных ледников берет начало в фирновых бассейнах и занимает троговые долины, в формировании которых могла принимать участие и доледниковая эрозия. В определенных климатических условиях долинные ледники широко распространены во многих горных районах земного шара: в Андах, Альпах, на Аляске, в Скалистых и Скандинавских горах, Гималаях и других горах Центральной Азии, в Новой Зеландии. Даже в Африке - в Уганде и Танзании - имеется ряд таких ледников. У многих долинных ледников есть ледники-притоки

На бортах многих долинных ледников встречаются боковые морены – вытянутые гряды неправильной формы, сложенные песком, гравием и валунами. Под воздействием эрозионных процессов и склонового смыва летом и лавин зимой на ледник с крутых бортов долины поступает большое количество разного обломочного материала, и из этих камней и мелкозема формируется морена. На крупных долинных ледниках, принимающих ледники-притоки, образуется срединная морена, движущаяся близ осевой части ледника. Эти вытянутые узкие гряды, сложенные обломочным материалом, раньше были боковыми моренами ледников-притоков. На леднике Коронейшн на Баффиновой Земле имеется не менее семи срединных морен.

Крупнейший долинный ледник Евразии – ледник Федченко на Памире. Его длина 74 километра. Не многим уступает ему крупнейший ледник Тянь-Шаня – Инылчек. Его длина около 70 километров.

Зимой поверхность ледников относительно ровная, так как снег нивелирует все неровности, но летом они существенно разнообразят рельеф. Кроме описанных выше трещин и морен, долинные ледники часто бывают глубоко расчленены потоками талых ледниковых вод. Сильные ветры, несущие ледяные кристаллы, разрушают и бороздят поверхность ледяных шапок и покровных ледников. Если крупные валуны защищают нижележащий лед от таяния, в то время как вокруг лед уже растаял, образуются ледяные грибы (или пьедесталы). Такие формы, увенчанные крупными глыбами и камнями, иногда достигают в высоту нескольких метров.

Виды горных ледников – каровые и висячие:

Каровые ледники, в отличие от долинных ледников, не имеют языка. Располагаются они в чашеобразных углублениях склонов – карах. Размеры их невелики.

Висячие ледники образуются во впадинах на крутых склонах и имеют небольшие языки, не касающиеся дна долины. Они опасны обвалами льда с языков и в большинстве случаев представляют собой реликты более обширного оледенения. Они встречаются главным образом в верховьях трогов, но иногда расположены прямо на склонах гор и не связаны с нижележащими долинами, причем размеры многих чуть больше питающих их снежников. Такие ледники распространены в Калифорнии, Каскадных горах (шт. Вашингтон), а в национальном парке Глейшер (шт. Монтана) их около полусотни. Все 15 ледников штата Колорадо относятся к каровым или висячим ледникам, а наиболее крупный из них каровый ледник Арапахо в округе Боулдер целиком занимает выработанный им кар. Протяженность ледника всего 1,2 км (а некогда он имел длину около 8 км), примерно такая же ширина, а максимальная мощность оценивается в 90 м.

Предгорные ледники располагаются у подножий крутых горных склонов в широких долинах или на равнинах. Такой ледник может образоваться из-за распластывания долинного ледника (пример – ледник Колумбия на Аляске), но чаще – в результате слияния у подножья горы двух или нескольких спускающихся по долинам ледников. Гранд-Плато и Маласпина на Аляске – классические примеры ледников такого типа.

Предгорные ледники отличаются неровным и своеобразным характером поверхности. Их притоки могут откладывать беспорядочную смесь из боковых, срединных и конечных морен, среди которых встречаются глыбы мертвого льда. В местах вытаивания крупных ледяных глыб возникают глубокие западины неправильной формы, многие из которых заняты озерами. На мощной морене ледника Маласпина, перекрывающей глыбу мертвого льда толщиной 300 м, вырос лес. Несколько лет назад в пределах этого массива лед снова пришел в движение, в результате чего начали смещаться участки леса.

Возрожденные ледники образуются на дне долины за счет обвалов льда с висячих ледников или при разрыве языка долинного ледника крутой и высокой скальной ступенью.

Звездообразные ледники (разновидность полупокровных) образуются на плоских и конических вершинах гор и растекаются с них многими языками. К ним относятся ледники вулканов Эльбруса и Казбека.

По способу питания различают ледники альпийского и туркестанского типа. В питании альпийских ледников основную роль играют твердые осадки. Многие ледники Памира и Тянь-Шаня не имеют фирнового бассейна и питаются за счет лавин, сходящих со склонов долины. Это ледники памирского или туркестанского типа. Из-за особенностей питания эти ледники несут очень много обломочного материала.






Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

vikidalka.ru - 2015-2024 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных