Как образуются и располагаются ледники. Экзарационный рельеф, созданный долинными ледниками

Преимущественно твердых осадков, расположенная главным образом на суше, находящаяся в движении и существующая длительное время.
Источник: Энциклопедия для детей Аванта+, т. 4. Геология, изд.2, 2002г.

Ледники - движущиеся естественные скопления льда атмосферного происхождения на земной поверхности; образуются в тех районах, где твердых атмосферных осадков отлагается больше, чем стаивает и испаряется. В пределах ледников выделяют области питания и абляции. Ледники делятся на наземные ледниковые покровы, шельфовые и горные. Общая площадь современных ледников около 16,3 млн. км 2 (10,9% площадь суши), общий объем льдов около 30 млн. км 3 .
---
Источник: БСЭ

Ледники - скопления льда , которые медленно движутся по земной поверхности. Это естественные массы кристаллического льда (в верхней части - фирна), образующиеся на поверхности Земли в результате накопления и последующего преобразования твёрдых атмосферных осадков (снега). В некоторых случаях движение льда прекращается, и образуется мертвый лёд . Многие ледники продвигаются на некоторое расстояние в океаны или крупные озера , а затем образуют фронт отёла, где происходит откол айсбергов . Выделяют четыре основных типа ледников: материковые ледниковые покровы, ледниковые шапки, долинные ледники (альпийские) и предгорные ледники (ледники подножий).
Наиболее известны покровные ледники, которые могут целиком перекрывать плато и горные хребты. Крупнейшим является Антарктический ледниковый покров площадью более 13 млн. км. 2 , занимающий почти весь материк. Другой покровный ледник находится в Гренландии, где он перекрывает даже горы и плато. Общая площадь этого острова 2,23 млн. км. 2 , из них ок. 1,68 млн. км. 2 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°30ў 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 Св. Ильи и восточнее Рассел-фьорда.

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. Так, у ледника Барнард на Аляске их по крайней мере восемь.

Другие разновидности горных ледников – каровые и висячие – 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 шт. Колорадо относятся к каровым или висячим, 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 ок. 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 встречаются и на северо-восточном побережье Гренландии.

Существуют разные классификации ледников. Большинство из них морфологические или морфолого-динамические, использовавшиеся в основном при составлении каталогов ледников. Сходные схемы существуют во Всемирной службе слежения за ледниками (WGMS) и новом проекте каталогизации ледников (GLIMS). Кроме того, есть геофизические классификации ледников по их термическому режиму и гидротермическому состоянию.

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.

Главные части ледника

Каждый ледник состоит из областей питания и расхода, разделенных границей питания. В первой из них области питания (фирновая область, фирновый бассейн) накопление твердых атмосферных осадков (аккумуляция) больше их расхода на таяние, испарение, вынос снега ветром. Во второй - области расхода (область абляции, ледниковый язык) расход льда больше прихода.
Аккумуляция на ледниках слагается из твердых осадков, выпадающих из атмосферы в виде снега, крупы, града, ледяного дождя; нарастающих осадков, образующихся на поверхности снега и льда в виде изморози и гололеда; метелевого навевания снега и схода лавин с вышележащих склонов. Главным источником аккумуляции снега на ледниках являются твёрдые атмосферные осадки, связанные в основном с циклонической деятельностью.

Ледниковый язык с озером

Абляция (от лат. «абляцио» - отнятие, снос) - уменьшение массы ледника путем таяния, испарения, обвалов льда, сдувания снега ветром, откола айсбергов (для ледников высоких широт Арктики и Антарктики). Главная роль в абляции горных ледников принадлежит таянию снега и льда под влиянием солнечной радиации и тепла атмосферного воздуха. Роль испарения невелика. Этот вид абляции называют поверхностной абляцией. Различают еще внутреннюю и подледниковую абляции, обусловленные геотермическим теплом, теплом воды, проникающей в толщу ледника и под ледник по трещинам и ледниковым колодцам, а также теплом, выделяющимся в результате движения ледника и трения его о ложе. Роль внутренней и подледниковой абляций обычно много меньше, чем поверхностной. Зону абеляции иногда называют областью стока или областью разгрузки.

Соотношение прихода и расхода массы снега и льда на леднике за определенное время называется балансом массы ледника. Нарастание массы снега и льда от предыдущей летней поверхности до максимума в конце зимы - зимний баланс массы, а уменьшение массы от максимума до конца периода таяния - летний баланс массы. При подтаивании ледников и их размыве проникающими по трещинам поверхностными водами образуются ледниковые

Знаете ли вы, что наша планета на одиннадцать процентов своей территории покрыта льдами? Да, эти видимые из космоса белые участки занимают площадь более 16 миллионов квадратных километров. Так что, несмотря на тревоги экологов, твердящих о глобальном потеплении, Земля все еще в значительной мере скована льдами. В них содержится приблизительно две трети всей пресной воды - а это 25 миллионов кубических километров льда. Ученые подсчитали, что если бы весь он растаял, уровень мирового океана поднялся бы на десятки метров, что привело бы к большим разрушениям и гибели целых государств. Но что такое ледник? Может ли снеговая горка, политая водой, называться этим гордым именем? В этой статье мы рассмотрим, как образуются ледники, как они живут и где умирают. Мы рассмотрим значение таких терминов, как язык, фирн, морена. А еще узнаем, как классифицируются ледники согласно различным каталогам.

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.

Снег, фирн, лёд

В горах часто доводится наблюдать, как над зелеными долинами вздымаются белоснежные сияющие пики. Но если зима вступила в свои права в верховьях, это еще не значит, что образовались ледники. Первый снежок, словно сахарная пудра, припорошивший вершины, слишком легкий и пушистый. Благодаря своей ажурной структуре, он легко подвергается нагреванию. Днем или летом (если дело происходит очень высоко или у полюсов Земли) пушистые снежинки подтаивают. Потом они снова замерзают. Но это уже не былые ажурные звездочки. Снежинки превращаются в твердые шарики - фирн. Эта крупка накапливается годами. Под собственной тяжестью фирн начинает плющиться, снова меняет свою структуру. Вот мы и подошли к пониманию того, что такое ледник. Определение этого термина касается именно третьей, конечной фазы преобразования твердых осадков.

Классификация

Люди давно интересовались тем, что такое ледники. Исследователи заметили, что каждый из них имеет свои геофизические или гидротермические особенности. Поэтому возникла необходимость в классификации ледников. Вначале существовал определенный разнобой в каталогизации. В одних странах учитывали морфологические особенности, в других решающим критерием были гидротермические характеристики. Сейчас существует Всемирная Служба слежения за ледниками. Этот авторитетный международный орган определяет, что значит ледник, и решает, к какой группе по каталогу WGMS он принадлежит. Впрочем, запущен новый проект по классификации этих природных объектов - GLIMS. В нашей стране до сих пор применяется Каталог ледников СССР.

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 км 2 . 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.

Структура ледника

Специалисты выделяют в снежной массе две области: питания, или аккумуляции, и абляции. Их разделяет так называемая линия снегов. Выше нее количество твердых осадков превышает сумму испарения и таяния. А ниже линии снега ледник начинает, пусть медленно, но умирать. Ведь термин «абляцио» переводится с латыни как снос, отнятие. Можно еще и так описать то, что такое ледник и его структура. Это фирновое поле - та область, где снег проходит свои метаморфозы. От него отходят языки. Сползая вниз, в области с более высокими температурами, они тают, питая горные озера и ручьи. Но поскольку языки ледника обладают гигантской массой, они выдавливают ложе земли, гонят перед собой валуны, тащат камни. Такие продукты «обкатки» называются моренами.

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.

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

Баланс массы

Это основная характеристика ледника, помимо его площади, длины языков и скорости движения. Баланс массы - это что такое? Ледник нарастает в холодное время, когда получает большое количество твердых осадков, а уменьшается летом. Масса снега, превратившегося в фирн, выпавшая от предыдущей поверхности в августе до конца холодов, называется зимний баланс. Соответственно, летний - это сколько растаяло льда от вешнего тепла до первого снега. Ну а годовой баланс массы - это сумма аккумуляции и абляции.

— подвижные скопления льда на поверхности суши — образуются там, где в течение года выпадает больше снега, чем успевает растаять. Выпавший снег постепенно уплотняется и превращается в фирн (зернистый непрозрачный лед), а затем в глетчерный лед (плотный прозрачный голубоватый).

Лед обладает способностью под влиянием силы тяжести перемещаться (течь) со скоростью от нескольких метров до 200 км в год. Она возрастает при достижении температуры, близкой к температуре плавления (-1 — -2°С) и большом давлении. Еще одно свойство льда - движение льда. Ледники движутся медленно, от 20 до 80 см в сутки, или 100-300 м в год в горных странах. Полярные ледники (Гренландия, Антарктида) движутся еще медленнее — от 3 до 30 см в сутки (10-130 м в год). Лед движется быстрее летом и днем, медленнее зимой и ночью. Третье свойство льда — способность его кусков к замерзанию, приводящее к исчезновению трещин.

В леднике выделяют области питания и стока. В области питания снег, накапливаясь, образует лед; в области стока происходят таяние ледника и его разгрузка механическим путем (отрывы, обвалы, сползание в морс). Понижение нижнего края ледника может измениться, оно наступает или отступает.

Ледники покрывают площадь 16,3 млн км, что составляет почти 11 % суши. Распространение ледников по широтам и континентам видно из данных, приведенных в табл. 1 и 2.

Покровные и горные ледники

На суше ледники бывают материковыми (покровными) и горными.

Покровные ледники имеют значительную мощность и занимают большую площадь. Пример материкового (покровного) оледенения — ледяной покров Антарктиды. Его мощность достигает 4 км при средней толщине 1,5 км.

Покровные ледники составляют 98,5 % площади современного оледенения. Они имеют плоско-выпуклую форму в виде куполов или щитов, поэтому и называются ледяными щитами.

Движение льда в покровных ледниках направлено по уклону поверхности ледника — от центра к периферии. От края этих ледников постоянно откалываются огромные глыбы льда — айсберги, сидящие на мели или свободно плавающие.

Горные ледники отличаются значительно меньшими размерами и многообразием форм. Они расположены на вершинах гор, занимают долины и понижения на склонах гор. Горные ледники имеются на всех широтах: от экватора до полярных островов, но вот высота снеговой границы в горах зависит от распространения тепла на Земле. Выше всего она в тропических широтах — 5,5-6 км, что связано с сухостью воздуха и малым количеством осадков.

Формы ледника предопределяются рельефом, но наибольшее распространение имеют долинные горные ледники. Самые крупные горные ледники находятся на Аляске и в Гималаях, Гиндукуше, на Памире и Тянь-Шане.

Горные ледники подразделяют на три группы: ледники вершин, ледники склонов и ледники долин (простой долинный ледник состоит из одного потока и сложно-долинный ледник, образующийся из нескольких долинных потоков).

Промежуточное положение между горными и покровными ледниками занимают горно-покровные ледники. Одни из них образуются при слиянии у подножия гор расширенных концовгорных ледников с самостоятельными областями питания, другие — когда ледники переполняют долины, перетекают через перевалы, образуя сплошной покров.

Таблица 1. Распространение ледников по широтам (по В. М. Котлякову)

Геграфическая широта,град.	Ледники,% площади суши
25 с. ш. — 30 ю. ш.
30 — 35 ю. ш.

Таблица 2. Площадь и объем современного оледенения континентов и частей света (по В. М. Котлякову)

Континенты и части света	Площадь оледенения, км 2	Объем оледенения, км 3
Антарктида
Северная Америка с Гренландией
Южная Америка

В ледниках законсервировано большое количество пресной воды. Частично она расходуется на питание рек (от интенсивности таяния ледников зависит водоносность горных рек).

Снег имеет свойство таять. В преддверии весны это считается нормальным явлением. Однако существуют так называемые ледники, способные не только поддаваться плавлению, но и приносит разрушения и массунеприятностей. Речь идет не о том покрове льда, покрывающим реки и озера, где зимой катаются на коньках. То, о чем я хочу рассказать, имеет более сложное строение и структуру возникновения.

Ледник ассоциируется с холодом или снегом. Следовательно, он образуется именно из этого вида осадка.Следующее, что является обычным и логичным - это место их появления. Безусловно, чаще всего вы можетевстретить гигантскую массу льда в высоких горах или полярных областях. Но то, как этот слой льда образуется-есть настоящее искусство. Творчество, как правило, требует огромных усилий и невероятного терпения, которые и наблюдается в возникновении ледников. Они появляются путем скопления осадков в виде снега и их дальнейшего прессования. Конечный результат, кстати, напоминает тот самый покров, о котором я говорил во вступлении.

Широкие и безграничные возможности природы.

Безусловно, такое явление, как образование ледников поистине является чудом. Действительно, стоит тольковзглянуть на эту ледяную массу, ее масштабы поразят всех без исключения. Известно, подобные образования покрывают огромную площадь нашей земной поверхности. Это наталкивает на следующую мысль: с чем связан рост ледников?

Ответом на этот вопрос служит их движение. Но услышав этот ответ, невольно встает такой вопрос, как: как протекает процесс движения? Смещение у разных видов ледников протекает по разному, ведь этому воздействуют разные факторы. К самым влиятельным относят:

• Площадь самого образования;
• Покрытие, по которому происходит скольжение;
• Время года, а соответственно и температура;
• Наличие препятствий.

При условии, что факторы, препятствующие движению ледников, будут отсутствовать, его скорость передвижения может достигнуть высоких результатов. Именно поэтому считается, что такие ледяные покрытия несут большую опасность. Помимо того, при таянии всех ледников, существующих на данный момент, все близкиеселения и города будут утоплены, что также предупреждает нас о том, что природа способна и создавать, и разрушать.

Ледник — это природный лед, образовавшийся за много лет на суше из спрессованного снега.
Где образуются ледники? Если лед многолетний, значит, он может существовать лишь там, где температура годами не поднимается выше 0°C, — у полюсов и высоко в горах.

Температура в тропосфере понижается с высотой. Поднимаясь в горы, мы в конце концов попадаем в область, где снег не тает ни летом, ни зимой. Минимальная высота, на которой это происходит, называется снеговой линией. В разных широтах снеговая линия проходит на разной высоте. В Антарктиде она спускается к уровню моря, на Кавказе проходит на высоте около 3000 м, а в Гималаях — почти на 5000 м над уровнем моря.

Ледник образуется из многолетнего спрессованного снега. Твердый лед может медленно ползти. При этом он ломается на изгибах, образуя ледопад, и тащит за собой камни — так появляется морена.

Что же происходит со снегом, который падает на горы выше снеговой линии? На склонах он долго не задерживается, а скатывается в виде снежных лавин. А на горизонтальных участках снег накапливается, спрессовывается и превращается в лед.

Лед под давлением верхних слоев становится пластичным, как смола, и стекает вниз, в долины. При резких перегибах ледник ломается, образуя трещины. Там, где ледник стекает с высокой ступеньки, появляется зона, называемая ледопадом. Он отличается от водопада, как ледник от реки. Река течет быстро, со скоростью несколько метров в минуту. Ледник ползет совсем медленно: несколько метров в год. Вода в водопаде низвергается непрерывно. И в ледопаде лед, конечно, падает, но редко. Иная глыба льда может провисеть не один год, прежде чем обрушится.

В высочайших горах мира Гималаях всё гигантских размеров. Таков и ледопад Кхумбу на подходе к Эвересту.

Тает лед очень медленно, поэтому ледники могут опускаться гораздо ниже снеговой линии, мирно соседствуя с пышными горными лугами. Тая, ледники дают начало горным рекам.

Но самые крупные ледники Земли находятся не в высоких горах, а у полюсов. На Северном полюсе суши нет. Поэтому ледники образовались лишь на островах Северного Ледовитого океана. Например, на самом крупном острове Земли — Гренландии. Этот ледник сравним по размерам со всей Западной Европой.
Однако Гренландский ледник — лишь второй по величине на Земле. Самый крупный находится в Антарктиде. Его площадь почти в два раза больше Австралии и лишь в два раза меньше Африки. Толщина льда здесь достигает порой 4 км. Именно в этих двух ледниках содержатся основные запасы пресной воды планеты.

Морские льды толщиной всего несколько метров, подталкиваемые ветром и волнами, нагромождаются друг на друга и образуют торосы. Преодолеть их порой не легче, чем горный ледопад (фрагмент картины К.Д. Фридриха «Гибель «Надежды»).

Доползая до океана, антарктические ледники не останавливаются, а продолжают двигаться вперед, подталкиваемые напирающими сзади массами льда. Когда же под воздействием ветров и волн от ледника откалывается глыба и начинает плавать по океану самостоятельно, говорят, что образовался айсберг (в переводе с немецкого — ледяная гора).

Не надо путать айсберг с льдиной. Толщина самых мощных морских льдин — 5-6 м. Айсберг же — это действительно гора. Его толщина может достигать многих сотен метров, а длина превышать 100 км. Льдина образуется в море. Значит, температура по крайней мере нижнего ее края не бывает ниже -2°C. Айсберг же — кусок ледника, возникшего при суровых морозах. Температура антарктических айсбергов — до -50-60°C. Поэтому они не тают годами. Идея отбуксировать айсберг к Сахаре в качестве источника питьевой воды не выглядит такой уж фантастической.