Вопрос 51. Условия образования ледников, типы их питания. Типы ледников

Гляциальные рельефообразующие процессы обусловлены деятельностью льда. Обязательным условием для развития таких процессов является оледенение, т. е. длительное существование масс льда в пределах данного участка земной поверхности. Оледенение возможно лишь в том случае, если данный участок находится в пределах хионосферы. Хионосферой называется слой атмосферы, внутри которого возможен постоянный положительный баланс твердых атмосферных осадков. Нижняя граница хионосферы неровная и при пересечении с сушей образует снеговую линию. Верхняя граница проходит в пределах той части воздушной оболочки, где еще достаточно влаги для превращения ее в лед или: снег. Она ограничена высотой порядка 8—10 км. Различают два типа природного льда—водный и снежный. Водный лед образуется при замерзании вод суши или океана. Снежный лед образуется при метаморфизации снега. Снег в результате многократного замерзания и оттаивания, а также давления приобретает крупнозернистую структуру, превращается в фирн, который в процессе дальнейшего преобразования превращается в глетчерный лед, т. е. лед ледников суши.

Д. Г. Панов выделяет три типа оледенения: а) наземное, или материковое, б) подземное, в) морское. Наибольшее геоморфологическое значение имеют первые два типа, рельефообразующая роль которых будет рассмотрена в данной и следующей главах.

Ледниками называют устойчивые во времени накопления льда на земной поверхности. Они могут возникать только выше снеговой границы, хотя в процессе динамики ледник может спускаться и ниже ее. Лед в больших массах приобретает пластичность и способен течь. Величина уклона и мощность льда — важнейшие условия его движения. Поскольку и величина уклона поверхности, и сама возможность накопления льда наиболее благоприятны в горах, образование современных движущихся ледников во всех зонах, кроме полярной, возможно только в условиях высокогорного рельефа.

Питание ледника осуществляется за счет твердых атмосферных осадков, выпадающих на его поверхность, переноса снега ветром,. обрушения снега со склонов и конденсации воздушных паров на поверхности ледника.

По условиям баланса твердой фазы воды (т. е. снега, фирна, льда) ледник может быть разделен на зону аккумуляции и зону абляции. Абляцией называется расход льда через таяние и испарение. Абляция приводит к уменьшению мощности краевой части ледника. Интенсивность абляции находится в прямой зависимости от температуры воздуха. Колебания температуры обусловливают колебания абляции, поэтому положение края ледника не остается постоянным. Незначительные изменения положения края ледника называют осцилляцией.

Различают прежде всего ледники покровные, или материковые II ледники горные. Последние подразделяются на ряд типов — долинные, каровые, вулканических конусов, кальдерные, плоскогорные и др. Наряду с этими основными типами можно выделить также ледники подножий гор и шельфовые ледники.

В настоящее время на Земле существует всего лишь два по кровных материковых ледника—это ледяные покровы Гренландия и Антарктиды. Характерными чертами этого типа оледенения являются огромная площадь льда (площадь оледенения Антарктиды составляет около 13,2 млн. квадратных километров) и его колоссальная мощность—до 4 км. Максимальной мощности ледниковый покров достигает в центральной части. У края мощность ледника сокращается, и здесь проглядывают отдельные выступы его каменного ложа. Такие выходы коренного ложа в Антарктиде называют «оазисами» (оазис Бангера в окрестностях советской антарктической станции «Мирный»). Если останцы резко выражены в рельефе, их называют нунатаками.

Покровные ледники Гренландии и Антарктиды стекают в море через занятые ими понижения в прибрежном рельефе. Такие потоки льда называются выводными ледниками. Лед, достигнув воды всплывает, разламывается, в результате образуются огромные глыбы плавучего льда — айсберги.

Большие массы льда на периферии Антарктиды лежат на шельфе или частично находятся на плаву. Это шельфовые ледники. В горах образование ледников начинается со стадии снежника или фирнового пятна. На каком-то участке накопившийся за зиму снег не успевает стаять за лето. В следующий год здесь накапливается новая порция снега. Снег постепенно превращается в фирн, а затем в лед. Наличие устойчивого скопления льда обусловливает интенсивное морозное выветривание горных пород, на которых он залегает, а талые воды обеспечивают вынос продуктов выветривания. Постепенно образуется циркообразное (креслообразное) углубление с крутыми, часто отвесными стенками и пологим, вогнутым дном—кар. Ледник вступает в новую стадию развития — стадию карового ледника. Деятельные кары, т. е. кары, занятые ледниками, располагаются несколько выше снеговой границы. Следующая стадия развития ледника — формирование долинного ледника. Масса льда уже не умещается в каре и начинает медленно спускаться вниз по склону. В качестве трассы стока лед обычно использует какую-либо эрозионную форму, постепенно ее разрабатывая и расширяя. Долина, по которой движется ледник, приобретает корытообразную форму. Такая ледниковая долина называется трогом.

Если снеговая граница лежит низко, где-то на уровне подножья гор, подвергающихся оледенению, ледник выходит на предгорную равнину и растекается у подножья. Ледники, находящиеся в это стадии развития, называют ледниками подножий. Типичный ледник подножья—ледник Маласпина на Аляске, образовавшийся в результате слияния нескольких долинных ледников у подножья гор.

Другие типы горных ледников, по существу, являются разновидностями рассмотренных выше покровных, каровых и долинных ледников. Всего на Земле ледниками покрыто более 16,2 млн. квадратных километров, из них на долю Антарктиды приходите 13,2 млн. квадратных километров. Меньше всего ледников в Африке—23 км2.

Существуют покровные и горные ледники.

Покровные ледники занимают 98,5% площади современного оледенения и почти сплошь покрывают Антарктиду, Гренландию, часть Канадского  архипелага,  огромные  районы  Исландии,  северо-восточную часть Шпицбергена и Новой Земли, значительные части Земли Франца Иосифа, Северной Земли и ряд небольших арктических островов. Отличительными особенностями покровных ледников являются: 1) огромные размеры; 2) отсутствие четкой границы между областями стока и питания; 3) плоско-выпуклая форма и направление движения, связанное у типичных покровных ледников (Гренландия, Антарктида) с пластичностью льда, а не с рельефом ложа.

Среди покровных ледников различаются следующие типы.

Шпицбергенский тип — мощность ледника, сплошь покрывающего горный массив, невелика. Местами среди льда возвышаются свободные от снега вершины («нунатаки»), а рельеф поверхности ледника повторяет в сглаженном виде погребенный рельеф его ложа. В СССР такие ледники известны на некоторых островах Земли Франца Иосифа. Их иногда называют также ледниками возвышенностей.

Ледниковые купола — куполообразные массы льда, возникающие на участках относительно плоского рельефа за счет увеличения мощности ледников шпицбергеновского типа. Их поверхность вовсе не отражает погребенного ими рельефа. Ледниковые купола известны на Северной Земле, на некоторых островах Земли Франца Иосифа, в Исландии и на антарктических островах.

Ледниковые щиты — покровные ледники щитообразной формы, сложенные очень мощным льдом (в Гренландии, например, более 3000 м). Движение таких ледников и их форма не связаны с рельефом ложа и определяются пластичностью льда и распределением давления в его массе. Обычно лед растекается из центральной зоны щита (области питания) к периферии совершенно независимо от уклона подстилающей его поверхности.

Ледниковые покровы — огромные покровные ледники, состоящие из нескольких щитов. Поверхность, например, ледникового покрова Гренландии плавно повышается к центру острова (архипелага островов), где отчетливо намечаются два щита: южный, высотой 2770 м (64° с. ш., 45° в. д.), и северный, высотой 3300 м (между 67° 30°—72° с. ш. и 34°—40° з. д.). Во внутренних районах Гренландии отмечается медленное течение нижних слоев льда к периферии под давлением вышележащих ледяных толщ. В краевых частях ледника движется уже вся масса льда со скоростью на некоторых участках до 40 м/сутки. Покровный ледник Гренландии местами выходит далеко в море. Например, язык ледника Петермана продолжается на воде на протяжении 40 км. Один раз в 15—20 лет он обламывается и плывет в виде айсберга. Питается гренландский ледник главным образом за счет инея, выпадающего в глубине острова в результате смешения переохлажденных нижних слоев атмосферы острова с теплыми и влажными верхними, поступающими со стороны Атлантического океана. Части покровных ледников, спускающиеся в море в области шельфа, называют шелъфовыми ледниками.

Айсберги (от англ. iceberg — ледяная гора). Концы ледниковых языков и даже целые ледниковые подножия, спускающиеся в море, обламываются и всплывают, образуя айсберги. Размеры айсбергов бывают очень большими: самый крупный айсберг, встреченный у Ньюфаундленда, достигал в длину 565 км при высоте надводной части 87 м и с подводной частью около 500 м. От момента образования до растаивания айсберги существуют свыше 10 лет и часто очень далеко уносятся морскими течениями. В Атлантическом океане они доходят до 40° с. ш., а в южном полушарии — до 30° ю. ш. Айсберги несут огромные количества обломков горных пород (часто миллионы тонн), которые тонут по мере их таяния, образуя ледниково-морские осадки. Таяние айсбергов и льда у антарктических берегов изменяет солевой состав вод Атлантического, Индийского и Тихого океанов.