Ледник

Как образуются ледники?

Для образования ледника необходимо сочетание большого количества осадков и устойчиво низкой температуры воздуха. Этим условиям идеально соответствуют шапки полюсов и вершины высоких гор. Выпавший на землю снег некоторое время лежит пушистым покровом, но через некоторое время начинает подтаивать под солнечными лучами.

Ночью, когда солнца нет, подтаявший снег смерзается в массу, состоящую из множества ледяных шариков – это так называемый фирн, который является основой ледника. Накапливаясь, пласты фирна спрессовываются под собственным весом и превращаются в ледник.

Гляциологи выделяют на леднике три основные зоны:

– область питания, расположенную в верхней части, где накапливается снежный покров;

– граница питания, расположенная посредине ледника;

– область абляции, или таяния, расположенная в нижней части.

В идеале выпадение осадков должно соответствовать таянию, но на практике эти области подвержены колебаниям, как сезонного характера, так и в соответствии с многолетними погодными циклами. В соответствии с этими колебаниями зона абляции то поднимается при усиленном таянии, то опускается в холодные годы. Ледник то наступает на открытую землю и воду, то отступает назад. Если рассмотреть достаточно длительный период таких колебаний, оказывается, что в целом баланс таяния и питания сохраняется. Поддержание равновесия «жизни» ледников является одним из важнейших факторов сохранения климатического баланса во всём мире.

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.

Классификация ледников

Чтобы понять, какие бывают ледники, нужно иметь информацию о типах их разделения. В таблице представлены разновидности ледниковых образований и их характеристики:

Наряду с основной классификацией ледников, существуют и другие. Иногда за показатель берется температура ледяной массы. По этому принципу они делятся на виды:

1. Сухие. Присутствуют на огромных территориях, где постоянно стоит холодная погода. При этом в толще льда температура еще ниже.
2. Влажные. Такое определение получили льды, которые расположены в районах с плюсовой летней температурой.
3. Влажные холодные. Находятся на территориях, где и летом температура стоит отрицательная. За счет солнечных лучей таяние льдов наблюдается только с поверхности.
4. Морской. Его температура находится в районе нуля градусов.
5. Теплые. Их присутствие наблюдается в Средней Азии и на Канадском архипелаге.

Определение ледника

Среди высоких гор годами скапливался снег. Его пригревало солнце, а мороз сразу превращал в лёд. Слой за слоем формировались огромные глыбы льда. Под своей тяжестью ледники медленно двигались вниз, образуя ледяные реки. Почти полтора миллиона лет назад на земле началось похолодание, получившее название «ледниковый период». Он длился тысячи лет. Таких периодов было несколько. В те времена почти вся территория Азии, Европы и Северной Америки была покрыта ледяным щитом. Многие из современных озёр, долин и холмов были образованы растаявшими ледниками. В наше время большая часть ледников находится в Арктике, Антарктике и Гренландии.

Все ледники можно разделить на:

• покровные. На их долю приходится почти 99% всех ледников мира. Формой они напоминают купол. Самый крупный — ледник Росса расположен в Антарктике. Его площадь 487 тысяч км². А это почти территория Франции!
• горные. Они образуют шапки на вершинах вулканических гор. Или могут быть похожи на чашу, когда заполнят углубление на склоне горы.
• Но наиболее распространены долинные ледники (они заполняют речные долины).

От покровных ледников откалываются большие куски — айсберги. Они начинают дрейфовать в океане, пока не растают.

Виды ледников

На нашей планете существует три основных типа ледников.

1. Покрывной тип ледников характерен для суши, к этому типу относят весь ледовый щит Антарктиды. Если рассматривать подробнее, то антарктический ледник разделяется на несколько потоков, сползающих от самой высокой точки материка к его краям.
Наиболее впечатляющим среди них является ледник Бирдмора длиной около 200 километров и шириной до 40 километров. Арктические покрывные ледники не обладают столь внушительными размерами.

2. Шельфовый тип ледника базируется на прибрежном шельфе и плавает на слое воды, куда он сполз, оторвавшись от покрывного массива суши. Самым крупным шельфовым ледником является ледник Росса, протянувшийся на 800 километров с востока на запад и на 850 километров – с юга на север.

3. Горно-долинный тип ледника встречается на всех континентах, где есть достаточно высокие горы. Это вечные льды Килиманджаро, гребней Анд, Тянь-Шаня, Гималаев и т.д. Наиболее крупным среди них является ледник Федченко, площадь которого составляет примерно 700 квадратных километров.

Что такое ледник?

Увидеть своими глазами настоящий многолетний ледник удаётся немногим людям: места, где лежит вечный лёд, весьма труднодоступны, и чтобы попасть туда, требуется основательная и недешёвая подготовка. Ледниками принято называть скопления многолетнего льда и спрессованного снега, которые под действием собственного гигантского веса в сотни тысяч или даже миллионы тонн медленно ползут по полярным шапкам и горным вершинам, смещаясь вниз.

Несмотря на то, что размеры ледников на глобусе не кажутся впечатляющими, они всё же занимают около 11% всей территории суши, концентрируясь на шапках полюсов и на вершинах самых высоких гор. По подсчётам гляциологов (учёных, изучающих ледники), общий объём льда приблизительно равен 30 миллионам кубических километров, а площадь, которую они занимают – примерно 16,3 миллионов квадратных километров. В них хранится две трети всех запасов пресной воды на Земле.

По форме ледники бывают:

– в виде потока льда;

– куполообразные либо щитообразные;

– в виде плавающей плиты.

Куски ледника, отколовшиеся от основной массы льда и плывущие по океану, называются айсбергами. Как правило, над водой возвышается лишь десятая часть айсберга, остальная глыба под собственным весом проседает глубоко в воду. Айсберг, увлекаемый океаническим течением, дрейфует в направлении экватора, постепенно тая и теряя свою гигантскую массу, пока не исчезает в волнах.

Места хранилища

География ледников на карте земного шара обширная. Самые знаменитые из них:

1. Ламберт. Известен с 1956 года. Расположен в восточной части Антарктиды. Занимает площадь в длину 500 км, а в ширину 50 км .
2. Аустфонна. Находится на Шпицбергене. Площадь равна 8200 км2.
3. Ватнаекуль. Расположен в Исландии. По площади только на 100 км2 меньше Аустфонна.
4. Ледниковый щит в Южной Америке. Он занимает части территорий Чили и Аргентины. Размер ледника 15000 км2. От него постоянно отходят потоки воды. В результате рядом образовалось озеро.
5. Маласпина. Нашел свое место на Аляске у подножья горы Сент-Алиас. Его площадь составляет 4200 км2.
6. Ледяной массив Федченко в Таджикистане. Расположился на высоте 6000 м .
7. Пасторы. Самый большой ледник в Австралии.
8. Пещера Леденика в Болгарии. Находится на расстоянии 16 км от города Враца. Она расположена на высоте 830 м относительно уровня моря. В ней присутствует множество красивых ледяных образований.

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.

Площади оледенения ледников

В настоящее время оледенение на нашей планете занимает площадь в 16 млн. кв. км. Но в большинстве своем это наземные покровные ледники северных и южных полярных областей, главным образом Антарктики и Гренландии.

На их долю приходится почти 90% всех ледников, еще 9% — это прибрежные, шельфовые льды и всего лишь 1,3% — горные ледники. Самый большой горный ледник находится на Аляске — это ледник Беринга, его длина 170 км; у нас самый крупный — ледник Федченко на Памире имеет длину 77 км. На территории Европы наибольшим оледенением отличаются Альпы, там насчитывается 1200 ледников общей площадью более 4 тыс. кв. км.

На Кавказе первое место среди ледников занимает Дыхсу (длина его —13 км, площадь свыше 40 кв. км), а общая площадь оледенения Кавказа — около 1,5 тыс. кв. км.

Горные ледники, как правило, подвижны — они могут наступать и отступать; встречаются и пульсирующие ледники, к ним, например, относится ледник Медвежий на Памире, который периодически (приблизительно раз в 10 лет), после длительного относительно спокойного состояния начинает быстро продвигаться вперед: так, весной 1973 года он за 2 месяца удлинил свой язык почти на 2 км.

Скорость движения ледников может быть самой различной, и зависит она от многих причин — от экспозиции склонов, от условий питания ледника, от характера дна долины и окружающих горных пород и т. д. Наступает ледник под действием силы тяжести, заставляющей его сползать вниз по склону.

На ледниках выделяют область аккумуляции, или накопления, и область абляции, или таяния. Так вот, когда таяние преобладает над накоплением, ледник отступает, сокращается в размерах.

От характера подстилающей поверхности, по какой движется ледник, зависит тип ледника, его форма. Назовем некоторые из них: долинные ледники стекают по долинам горных рек, висячие — расположены на крутых склонах, каровые, остаточные, занимают кары, или цирки — углубления полукруглой формы, выпаханные существовавшим здесь в прошлом крупным ледником.

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.

Как начинаются ледниковые периоды

Теорий того, почему начинаются ледниковые периоды, много, но одна из них имеет больше сторонников, чем остальные. Она связывает глобальные климатические изменения с местными изменениями ландшафта.

Наша планета нагревается Солнцем очень неравномерно из-за того, что имеет форму шара, а не диска, как утверждают многие (Николай Хижняк приводил доказательства этого). В результате этого возникает разница температур в разных частях планеты. Из-за этого воздушные и водные массы начинают перемещаться между экватором и плюсами.

Если бы на Земле не было материков, как рассказывала Дарья Елецкая в своей статье, это происходило бы очень легко. С появлением материков, циркуляция воздуха и воды была нарушена. Например, одной из причин начала ледниковых периодов называют формирование Гималаев, которые замедлили перемещение воздушных масс от экватора к северному полюсу.

Другой ледниковый период начался после “зарастания” Панамского перешейка между Северной и Южной Америкой. В результате этого нарушилось перемещение воды между Тихим и Атлантическим океанами.

В итоге, между экватором и полюсами, особенно северным накапливается разница температур. Из-за нарастания льда, эта разница становится еще больше. Лед мешает прогреваться полюсам. В итоге это запускает долгий процесс изменения климата.

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

Что такое покровное оледенение

Говоря о том, что такое покровные ледники, следует проанализировать покров Антарктиды. Территория, которую они занимают, составляет почти четырнадцать миллионов квадратных километров. Гренландия славится ледяной площадью в 1.8 миллионов квадратных километров. По мнению ученых, покровный ледник Антарктиды начал формироваться двадцать пять миллионов лет назад и достиг своих максимальных размеров спустя восемнадцать лет. Теория указывает, что в то время лед занимал почти вдвое большую территорию в сравнении с сегодняшним днем.

Покровные ледники обладают плоской или выпуклой формой, не зависят от поверхности под ними. Шельфовый лед зачастую опирается на подледный рельеф. Существуют и плавучие шельфовые льдины. От них часто откалывается айсберг – плавучая самостоятельная часть, которая в большинстве случаев уходит в море. Напитывают ледники твердые атмосферные осадки, выводные льдины и ледяные потоки.

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.

Питание глыб

Ледник состоит изо льда, которому для существования необходимо питание. Основным источником для этого является снег. Обычно процесс подпитки происходит в низинах и впадинах. С течением времени снег тут накапливается и превращается в фирн.

Такое вещество обладает рыхлой структурой. Постепенно идет процесс кристаллизации. В дальнейшем фирн присоединяется к ледниковой массе.

Образование льда зависит от степени выпадения осадков. Однако не все они идут на пополнение ледяных запасов. Если взять в качестве примера Антарктиду, здесь за год выпадает до 15 см снежного покрова. Затем он полностью преобразуется в лед. Есть места, где величина снежного годового наноса составляет нескольких метров, но для увеличения толщины льда используется только его незначительная часть.

Покровные ледники

Покровные виды представлены огромными щитами Антарктиды, площадь которых достигает четырнадцати тысяч квадратных километров, и образованиями Гренландии, площадь которых — 1.8 млн км2. У этих ледников плоско-выпуклая форма, не зависящая от рельефа. Питание образований происходит за счет снега и водяных паров, присутствующих на поверхности ледника.

Покровные ледники перемещаются: для них характерно радиальное перемещение, от центра к периферии, которое не зависит от подледного ложа, где главным образом происходит обламывание концов. Отсоединенные части остаются на плаву.

Ученые долгое время пытаются выяснить, что такое ледники и как они образуются. В результате изучения удалось установить, что гренландское образование проморожено до самого основания, причем нижние слои смерзлись со скальным ложем. В Антарктиде связь между платформами и поверхностью земли более сложная. Ученым удалось установить, что в центральной части образований подо льдами есть озера. Они располагаются на глубине трех и более километров. По мнению известного ученого В. Котлярова, природа этих озер может быть двоякой: они могут оказывать влияние на таяние льдов из-за внутриземного тепла. Не исключается теория возникновения озер в результате трения ледников о поверхность земли во время их движения.

Подземные (заглубленные) ледники

Такие ледники чаще строились цилиндрической формы. Стены вырытого под ледник котлована (ямы) обыкновенно обкладывались камнем или кирпичом (позднее стали возводиться из бетона).

Внутри сооружался деревянный восьмигранный или круглый ящик (сруб), имеющий снизу решетчатый пол. Внутренний ящик устраивался от наружного цилиндра на некотором расстоянии для того, чтобы между ними был изолирующий слой воздуха.

Под решетчатым полом, на некотором расстоянии от него, делали 2-ой пол, имеющий скат до средины, где находится труба, ведущая в приямок для сбора талой воды. Наружные стены цилиндра, прилегающие к земляной обваловке, возводились с воздушными прослойками.

Место для погреба-ледника выбиралось сухое и лучше с песчаным грунтом, чтобы обеспечить естественный отвод талой воды. В качестве дополнительных мер часто возле погреба выкапывалась глубокая водоотводная канавка или дренажный колодец.
Примеры подземных ледников:

Как заканчиваются ледниковые периоды

Каким бы лютым не был ледниковый период, рано или поздно он сменится теплым временем. Его еще называют межледниковым периодом. Основной причиной такого перехода называют изменение орбиты и траектории Земли вокруг Солнца. Эти изменения не кажутся существенными, но их хватает для изменения баланса тепла на планете.

Обычно ледниковые периоды длятся до ста тысяч лет, после чего за несколько тысяч лет переходят к межледниковым. Сейчас мы как раз живем в такой период. Его особенностями являются относительно равная температура на всей Земле, относительно небольшое количеством снега и льда и высокий уровень мирового океана.

Признайтесь честно, если при словах «ледниковый период» вспоминаете эту белку.

Во время ледникового периода условия жизни на Земле становятся невыносимыми. Например, на широте Москвы, Берлина, Токио и Нью-Йорка в зимний период жизнь невозможна из-за очень суровых условий. В летний период условия помягче, и в них даже можно жить, но они все равно намного хуже тех, к которым мы привыкли.