Что такое ледники
Ледник это многолетнее скопление льда на суше. Для их образования необходимо два фактора:
- Обильные осадки в виде снега.
- Температура воздуха ниже 0 градусов даже в летние месяцы.
Из условий формирования видно, что для образования ледников нужен снег. Этим ледник отличается отличается ото льдов, которые покрывают зимой реки. Ледники образуются из снега, а простой лед из воды.
Снег, которые годами не тает, постепенно уплотняется и образуют особые зернистые лед, который называется фирн. Со временем этот слой еще более уплотняется, образуя прозрачный и очень плотный лед. Он меняет свое положение, как бы растекаясь в стороны и вниз. Связано это с силой тяжести, поскольку с каждым годом количества снега становится всё больше, а значит и вес льда становится больше. Под давлением собственной тяжести ледник начинает движение.
Виды льдов
На нашей планете различают 2 типа ледников:
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.
Многолетняя мерзлота
Составной частью льдов является многолетняя мерзлота. Все мы наверное об этом слышали, поскольку часто в газетах и новостях появляется информация, что ученые находят остатки древних растений или животных. Это становится возможным из-за многолетней мерзлоты, которая сохраняет эти остатки. На территории России больше всего многолетней мерзлоты в Сибири. Под такой мерзлотой понимается толще земной поверхности, которая находится в глубине где температура воздуха всегда ниже 0 градусов. Подобные явления характерны не только для России, но для большинства стран на нашей планете. Было подсчитано, что всего на Земле 25% суши имеет элементы многолетней мерзлоты. В этом отношении уникальным континентом является Австралия, поскольку здесь вообще мерзлоты нет.
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
Источник
Ледник
Что такое ледник?
В географии ледником называют скопление льда в виде купола, потока на суше и море. Источником ледников являются атмосферные осадки (снег), которые накапливаются длительное время.
Гляциологи (специалисты, изучающие льды) Выделяют 2 части ледников: область питания и расхода. В области питания ледник нарастает, в зоне расхода тает или разламывается.
Под собственным весом лед становится пластичным и ледник «течет» вниз по склону.
Виды ледников
В зависимости от расположения выделяют 3 вида ледников: покровные, шельфовые, горные.
- Покровный ледник формируется на уровне моря в приполярных областях. Имеет куполообразную форму, занимает большие площади. Это ледники Антарктиды, Гренландии, островов Арктики. Мощность антарктического ледяного щита от 1,5 км у берегов до 4,8 км в центральной части материка. Под своей тяжестью ледники постепенно движутся от центра к берегам, образуя потоки, стекающие в океан.
Рис. 1. Ледники Антарктиды.
Британская станция состоит из нескольких модулей на высоких опорах, опоры заканчиваются «лыжами», чтобы перемещать станцию, так как она сползает следом за ледником.
- Шельфовые ледники образуются у берегов Антарктики и Гренландии из ледовых потоков, спускающихся с вершины купола. Часть ледника удерживается на шельфовом дне, затем при дальнейшем движении льда всплывает. При удалении от берега лед обламывается, формируя айсберги.
- Горные ледники развиваются на высоте, где накопление льда происходит быстрее его таяния. Обычно лежат на вершинах гор и медленно «стекают» по склонам в виде потоков. В местах разрушения потоков бывают ледопады.
Рис. 2. Ледники Кавказа.
На ледовых полях при неравномерном таянии льда возникают фигуры, похожие на молящихся людей (кальгаспоры), они имеют форму пирамид или игл; на одном из ледников Эвереста высота фигур достигает 30 м.
Рис. 3. Кальгаспоры, Центральные Анды.
Что мы узнали?
Мы узнали, что такое ледник, какие бывают ледники. Оказывается, что в ледниках лед пластичный, может формировать потоки, спускающиеся вниз по склонам. Из таких потоков образуются шельфовые ледники и айсберги. Мы узнали, где находятся ледники – покровные на уровне моря, горные на большой высоте.
Источник
Ледник
Ледники Земли играют важную роль в природных процессах. Являясь аккумуляторами больших объёмов вод, ледники участвуют в круговороте воды в природе и оказывают существенное влияние на многие процессы на земном шаре (тепловой и водный баланс планеты, температуру и солёность вод океана, сток горных рек и т.д.).
Термин «ледник» происходит от слова «лёд» (от старо-слав. «лєдъ»).
Происхождение ледников
В холодный период года на обширных территориях суши идёт накопление твёрдых атмосферных осадков – снега. В тёплый период года на бóльшей части территории снег растаивает. В каждый момент времени можно найти границу между поверхностью, покрытой снегом, и поверхностью, где снега нет. Эта граница называется сезонной снеговой линией . В течение года эта линия смещается в пространстве: в холодный период года на равнинах в сторону низких широт, а в горах – вниз по склонам, в тёплый период года на равнинах – в сторону высоких широт, а в горах – вверх по склонам, причём в Северном и Южном полушариях – асинхронно.
Среднее положение снеговой линии называется климатической снеговой линией. Выше её в среднем за год снега может накапливаться больше, чем растаять или испариться, ниже весь выпавший за зиму снег летом должен полностью растаять. Выше климатической снеговой линии наблюдается положительный снеговой баланс, ниже – отрицательный снеговой баланс, на самой линии – нулевой снеговой баланс.
Накопление снега и льда в местах с положительным снеговым балансом не может продолжаться бесконечно. В виде снежных лавин и метелевого переноса избыток снега перемещается ниже климатической снеговой линии, где тает. Избыток льда «разгружается» в виде сползающего ниже климатической снеговой линии языка ледника, где он также тает.
Часть земной поверхности, расположенная выше климатической снеговой линии, в пределах которой снеговой баланс положительный и происходит накопление твёрдых атмосферных осадков и возникают ледники, называют хионосферой.
Высотное положение климатической снеговой линии определяется климатическими условиями. Наинизшее положение она занимает в полярных районах, опускаясь в Антарктике до уровня океана, наивысшее – в субтропиках (до 6500 м над уровнем океана), где наиболее высока температура воздуха и отмечаются недостаток атмосферных осадков и повышенная сухость воздуха. В Южном полушарии, где климат более морской и выпадает больше осадков, климатическая снеговая линия расположена ниже, чем в Северном полушарии. Если земная поверхность имеет высоты, превышающие высоту климатической снеговой линии, то именно здесь накопление снега ведет к его преобразованию в фирн и лёд и возникают ледники.
Типы ледников
Ледники на Земле подразделяются на две группы: покровные и горные.
Покровные ледники размещаются на материках или крупных островах; к ним относятся ледники Антарктиды, Гренландии, арктических островов (Земля Франца-Иосифа, Новая Земля и др.). Форма покровных ледников в меньшей степени, чем у горных ледников, зависит от рельефа подстилающей поверхности земли и в основном обусловлена распределением снегового питания ледника.
Покровные ледники подразделяются на ледниковые купола (выпуклые ледники мощностью до 1000 м); ледниковые щиты (крупные выпуклые ледники мощностью свыше 1000 м и площадью поверхности более 50 тыс. км 2 ); выводные ледники (быстро движущиеся ледники, через которые осуществляется основной расход льда покровных ледников; выводные ледники обычно заканчиваются в море, образуя плавучие ледниковые языки, дающие начало многочисленным айсбергам небольшого размера); шельфовые ледники (плавающие или частично опирающиеся на морское дно ледники, являющиеся продолжением наземных ледниковых покровов; они движутся с берега к морю и образуют крупные айсберги).
Горные ледники подразделяются на три подгруппы. Это ледники вершин, лежащие на вершинах отдельных гор, хребтов и горных систем, в кальдерах вулканов; ледники склонов, занимающие депрессии (впадины, кары) на склонах горных хребтов; долинные ледники, располагающиеся в верхних и средних частях горных долин.
Обширные горные ледники расположены в крупных и высоких горных массивах – в Гималаях, Каракоруме, на Памире, Тянь-Шане, в Альпах, на Кавказе, на Аляске и т.д. Самый крупный горный ледник – ледник Беринга на Аляске длиной 203 км и площадью 5700 км 2 .
В России Сведения о характеристиках ледников – согласно текстовой части «Атлас снежно-ледовых ресурсов мира» (1997), подготовленного и изданного Институтом географии РАН. покровное оледенение занимает наибольшие площади на Новой Земле (23,64 тыс. км 2 ), Северной Земле (18,32 тыс. км 2 ), Земле Франца-Иосифа (13,75 тыс. км 2 ). Горные ледники в России расположены на Кавказе, Алтае, в Саянах, на северном Урале, в горах Бырранга и Путорана, на хребте Черского, Корякском нагорье, на Камчатке. В пределах СНГ горные ледники имеют наибольшую площадь на Тянь-Шане (8313 км 2 ), Памиро-Алае (9821 км 2 ), Большом Кавказе (1424 км 2 ). Самые крупные горные ледники в СНГ – ледники Федченко площадью 652 км 2 и длиной 77 км на Памире и Южный Иныльчек площадью 567 км 2 и длиной 60,5 км на Тянь-Шане.
На протяжении геологической истории Земли площадь оледенения существенно изменялась. Так, площадь ледников в последнюю ледниковую эпоху достигала 34 млн км 2 (в 2 раза больше современной), а в эпоху максимума четвертичного оледенения – 55 млн км 2 (в 3,4 раза больше современной). В настоящее время в связи с потеплением климата ледники на Земле почти повсеместно деградируют.
Строение ледников
На каждом леднике можно выделить две области: верхнюю, где идёт накопление снега, фирна и льда, и нижнюю, где лёд, переместившийся из первой области и спустившийся ниже климатической снеговой линии, тает. Эти области называют соответственно областью питания (аккумуляции) и областью абляции (расхода).
Выпадающий на поверхность ледника и поступающий с прилегающих склонов снег постепенно накапливается, уплотняется под давлением вышележащих слоев и под влиянием рекристаллизации и частичного таяния и последующего замерзания просочившейся (инфильтрующейся) воды превращается сначала в зернистый снег, а затем в фирн, или зернистый лёд, представляющий собой конгломерат бесформенных зёрен льда крупностью 0,5–5 мм. Свежевыпавший снег может иметь очень малую плотность (около 100 кг/м 3 ). По мере уплотнения и рекристаллизации его плотность возрастает до 200–400 кг/м 3 . Фирн имеет уже плотность порядка 450–800 кг/м 3 (в среднем около 650 кг/м 3 ). Уплотнение фирна и рекристаллизация приводят к образованию ледникового (глетчерного) льда с плотностью 800–910 кг/м 3 в зависимости от типа его образования.
Постепенное накопление снега и льда в области питания ледника ведёт к тому, что под влиянием силы тяжести и градиентов давления избыток льда, обладающего пластичностью, смещается в область абляции, где постепенно тает. Эта область не имеет фирна и состоит лишь из льда. Область абляции у горных ледников часто называют языком ледника.
В местах изменения рельефа ложа ледника (расширение или перегиб ложа) при движении ледника возникают соответственно продольные и поперечные трещины.
На поверхности и в толще ледника, а также вблизи него встречаются скопления обломочного материала – морены. Они подразделяются на две группы – влекомые, в которых обломочный материал перемещается ледником, и отложенные, представляющие собой скопления обломочного материала, ранее принесённого и отложенного ледником. Среди влекомых морен выделяют морены поверхностные (включая боковые, срединные, поперечные и фронтальные), внутренние и придонные. Отложенные морены подразделяются на береговые и конечные.
Запасы воды в ледниках
Согласно «Атласу снежно-ледовых ресурсов мира», площадь современного оледенения на планете, т. е. площадь, занятая многолетним льдом и снегом, составляет 16,25 млн км 2 , или 10,9% поверхности суши. На долю льдов Антарктиды и Гренландии приходится 13,94 и 1,80 млн км 2 . Запасы воды во всех ледниках мира составляют 25,78 млн км 3 (это более 70% объёма всех пресных вод на планете). На долю льдов Антарктиды и Гренландии приходится 90,3 и 9,2% (в сумме 99,5%) запасов воды во всех ледниках мира.
Помимо Антарктиды и Гренландии важными районами современного оледенения являются арктические острова. На долю горных ледников приходится небольшая доля запасов воды.
Максимальная толща льда измерена в индоокеанском секторе Антарктиды – 4776 м. В горных ледниках толщина льда значительно меньше и не превышает 150–200 м.
В ледниках России общие запасы воды составляют около 15,1 тыс. км 3 . Самые крупные ледники в нашей стране находятся на островах Новая Земля и Северная Земля. Запасы в горных ледниках России невелики. Крупнейшим горным ледником является ледник Эрмана на Камчатке.
Природное и хозяйственное значение ледников
Являясь аккумуляторами огромных масс замёрзшей воды, ледники в процессе накопления или таяния льда регулируют водных баланс земного шара. В настоящее время, в условиях глобального потепления климата таяние покровных ледников, по оценкам Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК–IPCC), привело к заметному уменьшению массы покровных ледников Земли, составившему в среднем 226 млрд т/год за период с 1971 по 2009 г. и 275 млрд т/год за 1993–2010 гг.
Таяние покровных ледников способствовало увеличению объёма вод в Мировом океане и, как следствие, росту его уровня. С 1993 по 2010 г. уровень океана повышался со средней интенсивностью 3,2 мм/год. Вклад таяния покровных ледников в этот рост уровня, по оценкам МГЭИК, составил 1,36 мм/год, или 42%. Таяние горных ледников способствует увеличению стока многих горных рек в тёплую часть года. Усиление таяния горных ледников в условиях глобального потепления будет способствовать улучшению водообеспечения орошаемого земледелия и населения в засушливое время года.
Источник