Ледники, материковое и горное оледенение. Высота снеговой линии на разных широтах

В полярных странах на уровне моря, а в умеренном и жарком поясах в высоких горах гидросфера представлена снегами и льдами. Оболочка Земли, в которой находятся многолетние снега и льды, называется хионосферой. Впервые ее выделили М. В. Ломоносов под названием морозной атмосферы. Термин «хионосфера» введен в 1939 г. С. В. Калесником.

Хионосфера образуется в результате взаимодействия трех основных оболочек Земли: а) гидросферы, поставляющей влагу для образования снега и льда, б) атмосферы, переносящей эту влагу и сохраняющей ее в твердой фазе, в) литосферы, на поверхности которой возможно образование снежной оболочки. Хионосфера прерывиста – она проявляется только там, где есть условия для снегонакопления.

Снеговая линия и ее высота на разных широтах. Морозная атмосфера находится на больших высотах в жарком поясе, снижается в умеренных широтах и спускается до уровня моря в полярных странах. Полярное сжатие ее на 5 км больше, чем у твердой Земли. Нижний предел хионосферы получил название снеговой линии.

Снеговой линией называется высота, на которой годовой приход твердых атмосферных осадков равен их годовому расходу, или за год выпадает столько снега, сколько его стаивает. Ниже этой границы в течение года снега выпадает меньше, чем может стаять, и накопление его невозможно. Выше снеговой границы в связи с падением температуры аккумуляция снега превосходит его таяние. Здесь накапливаются вечные снега.

Издали в горах снеговая граница кажется сравнительно правильной линией. В действительности она весьма извилиста: на пологих склонах мощность снега значительная, на крутых он залегает пятнами в понижениях, а со скал полностью сносится.

Высота снеговой границы и интенсивность оледенения зависят от географической широты, местного климата, орографии местности и саморазвития ледников.

Широтные различия в высотах снеговой границы зависят от температуры воздуха и от количества осадков. Чем ниже температура и чем больше осадков, тем благоприятнее условия для накопления снега и для оледенения, тем, ниже снеговая граница.

В высоте снеговой границы проявляется также и диссимметрия Земли относительно экватора: за пределами тропического пояса в северном полушарии, как в более теплом, она лежит выше, а в южном, более холодном, – ниже. На Земле Франца-Иосифа под 86 ⁰С ее высоты колеблются от 50 до 300 м; в Арктике только на северо-востоке Гренландии на 82 ⁰С – снеговая линия снижается до уровня моря, в южном она достигает его в поясе между 60 и 70⁰ ю. ш. Южные Шетландские острова всегда покрыты снегом.

Материковое и горное оледенение. От характера контакта земной коры с морозной атмосферой зависит тип оледенения. Оно бывает материковым и горным. Первое оледенение образуется когда морозная атмосфера касается материковой поверхности (Антарктида), или крупной островной (Гренландия). Второе возникает в случае вхождения гор в морозную атмосферу. Между двумя типами существует переходный, свойственный арктическим островам. На них есть ледники и горного типа и ледяные купола, обладающие чертами материкового оледенения.

Рельеф гор определяет возможность аккумуляции снега и существования ледников. Мощность оледенения горных стран зависит от того, насколько высоко они поднимаются в хоиносферу. Эта высота выражается разницей между уровнем снеговой границы и уровнем вершин гор. В Альпах она около 1000-1300 м, в Гималаях – 3200 м.

Для того, чтобы скопились снега и образовались ледники, склоны должны обладать благоприятным для этого рельефом: пологим падением, горизонтальными площадками, небольшими котловинами. На узких горных хребтах и крутых склонах условия для оледенения неблагоприятны.

При горном оледенении снега и льды скапливаются в понижениях и не выходят за их пределы. При материковом мощность оледенения превышает возможности рельефа, льды не только переполняют все впадины, но покрывают и положительные формы. Из-под льда выступают только отдельные скалы, называемые нунатаками.

Аккумуляция снега в горах должна сопровождаться противоположным процессом – разгрузкой снежных областей. Она происходит двумя путями: а) падением снежных лавин и б) преобразованием снега в лед и его течением.

Лавинами называют обвалы снега, соскальзывающего с горных склонов и увлекающего на своем пути новые снежные массы. Непосредственными причинами обвалов могут быть: 1) рыхлость снега в первое время после его выпадения, 2) повышение температуры в нижних горизонтах снега со склоном, 3) образование при оттепели талой воды, смачивающей склоны.

Лавины обладают огромной разрушительной силой. Мощность удара в них достигает 100 т/м². Они приводят иногда к большим катастрофам.

В тех формах горного рельефа, откуда снег не сваливается, или в тех районах, где подо льдом погребен весь рельеф, снег накапливается и переходит в фирн, а затем – в ледниковый лед.

Фирном называется крупнозернистый слежавшийся и уплотненный снег, состоящий из связанных между собой ледяных крупинок. Его плотность колеблется от 0,4 до 0,7 г/см³. Фирновая толща слоистая: каждый слой соответствует снегопаду и отделяется от другого уплотненной корочкой. В нижних толщах фирн переходит в ледниковый, или глетчерный,лед зернистого строения.

Лед, образовавшийся под толщей снега и фирна, обладая пластичностью, течет вниз по рельефу в виде ледникового языка, ледника, или глетчеры.

Строение и движение ледников. У каждого ледника есть область питания и область стока. В области питания, лежащей в хионосфере, снег аккумулируется, уплотняется, переходит в фирн и лед. В области стока ледник спускается ниже снеговой границы; здесь происходит его таяние, или абляция. Большая часть ледникового языка представляет собой открытую ледниковую поверхность, меньшая – засыпана обломками горных пород, погребена под ними.

Самый крупный из горных ледников СНГ – ледник Федченко на Памире. Его длина 71-77 км, общая площадь 600-690 км²; толщина льда в средней части 700-1000 м.

Самый длинный из горных – ледник Хаббард на Аляске; его длины 145 км, ширина местами достигает 16 км. Там же находится ледник Беринга длиной 80 км.

Мощность льда горных ледников довольно значительная. В самом крупном леднике Альп – Большом Алечском, длина которого 26,8 км, она достигает 790 м. Мощность исландского ледника Ватна-Йокуль 1036 м. Обычно мощность горных ледников около 200-400 м. Несравненно грандиознее материковые льды Антарктиды и Гренландии.

Ледники большинства горных стран текут со скоростями от 20 до 80 см/сут или 100-300 м/год, и только у гималайских ледников скорость достигает 2-3, а иногда 7 м/сут.

Движение льда порождает в его теле напряжения, которые приводят к образованию трещин – поперечных, продольных и боковых. Таяние ледников под действием солнечных лучей, дождей и ветра приводит к появлению на поверхности ледника рытвин и ям.

Современное оледенение на поверхности Земли. Площадь, покрытая вечными льдами, составляет около 11% поверхности суши. Вечные снега и льды есть во всех климатических поясах, но в разных количествах.

Жаркий пояс. В Африке в хионосферу поднимаются только высочайшие вершины – Кения, Килиманджаро. Ниже 4500 м ледники не спускаются. Небольшие ледники находятся в горах Новой Гвинеи.

На Северном острове Новой Зеландии есть один кратерный ледник, на Южном оледенение уже довольно обширное. В Австралии ледников нет.

В тропических Андах ледниковые шапки есть только на вершинах выше 6000 м. Под экватором снеговая линия спускается до 4800 м. Все вершины, лежащие выше, имеют снега и ледники.

В Мексике хионосферы достигают только Орисаба и Попокатепетль.

Гималаи – область мощного оледенения. Это объясняется огромной высотой горной системы и ее расположением на пути морского муссона. Снеговая линия лежит высоко – на 4500-5500 м. Площадь оледенения свыше 33000 км².

Умеренный пояс. Исландия благодаря океаническому субполярному климату и рельефу с вулканическими конусами благоприятна для оледенения. Ледники покрывают 11% ее территории. Преобладают ледниковые купола, есть выводные, горновершинные и каровые ледники.

Скандинавские горы лежат на пути циклонов. Климат и рельеф благоприятны для оледенения. Снеговая граница лежит на высоте 700-1900 м. Площадь оледенения 5000 км². Преобладают плоскогорные ледниковые шапки, из них вытекают долинные ледники (скандинавский тип).

На полярном Урале небольшая высота гор и континентальный климат не благоприятны для оледенения. Общая площадь ледников 25 км². Преобладают небольшие каровые ледники.

В горах Северо-Восточной Сибири насчитывается 540 небольших ледников общей площадью около 500 км². Наиболее крупный район оледенения находится на хребте Сунтар-Хаята. Небольшие ледники есть в горах Бырранга, в хребтах Верхоянского и Черского. В Корякском нагорье около 280 ледников общей площадью 200 км²; снеговая граница снижается до 500 м.

Камчатка богата осадками, поэтому ее горные хребты несут значительное оледенение, общая площадь которого составляет свыше 800 км².Снеговая граница проходит на высотах от 1000 до 3000 м.

Аляска – одна из наиболее значительных областей современного оледенения. Причина – влажный прохладный климат и горный рельеф. В зависимости от количества осадков снеговая линия поднимается от 300 до 2400 м. Общая площадь ледников 52000 км². Некоторые достигают моря. Здесь находится самый длинный ледник на Земле – Хаббард на горе Логан длиной 145 км.

Альпы – наиболее типичная горная страна с долинными ледниками, родина гляциологии. Снеговая граница находится на высотах 2500-3300 м, количество ледников около 1200, площадь оледенения 3600 км². Центрами оледенения выступают главные вершины Альп.

Кавказ – страна мощного оледенения. На Большом Кавказе находится 2200 ледников общей площадью 1780 км². Высота снеговой границы около 3000 м. Ледники вершинные, долинные и каровые. Центры оледенений – Эльбрус, Казбек и другие вершины.

Тянь-Шань – горная страна с мощным оледенением, площадь которого свыше 10 тыс. км². Узлами оледенения являются Пик Победы, Хан-Тенгри, Заилийский Алатау, Зеравшанский хребет и другие вершины.

Площадь оледенения свыше 10 тыс. км². Больше 60% площади Памира лежит свыше снеговой линии, которая находится на высотах около 5000 м. Здесь находится самый длинный в СНГ ледник Черского.

В Саянах оледенение слабое, занимает всего 40%.

На Каракоруме общая площадь оледенения 17800 км². Снеговая граница лежит очень высоко – 5000-6000 м. Самый крупный ледник имеет длину 75 км; он наибольший в Евразии.

Все высокие хребты в Тибете и на его окраинах – Куньлунь, Трансгималаи, внутренний Тибет – несут вечные снега и льды. Их площадь свыше 32000 км². Снеговая граница лежит высоко, около 6000 м.

Южная часть Чили и Огненная Земля получают много осадков, имеют значительное оледенение. Снеговая граница проходит на высоте 600-900 м. Многие ледники достигают моря.

На Малом Кавказе ледники есть на Арарате, Алагезе и Зангезурском хребте. Небольшие ледники залегают и на некоторых вершинах гор Малой Азии и Ирана.

Холодные пояса. Это царство вечных снегов и льдов, ледовые зоны Земли. На островах Арктики снеговая граница лежит выше уровня моря. Поэтому их побережья свободны ото льда. Оледенение уменьшается в направлении к Берингову проливу с уменьшением осадков.

В Гренландии льдом занято 1700 тыс. км², т. е. 83%. Остров покрыт огромным ледяным щитом, состоящим из двух или трех смыкающихся куполов. Его длина 2400 км, толщина 1500-3400 м. Высшая точка ледяного плоскогорья 3157 м. Выводными ледниками лед стекает в море и образует айсберги.

Шпицберген благоприятен для оледенения. Льды занимают 90% его территории. Преобладают щиты и ледяные поля, ледники шпицбергенского типа, есть шельфовые и выводные.

Земля Франца-Иосифа покрыта льдом на 87%. Оледенение в основном покровное, материкового типа.

На Новой Земле долинные ледники появляются около Маточкина шара. На Северной Земле оледенение покровное, оно занимает 45% площади архипелага.

К западу от Северо-Атлантического течения и в сторону восточной Арктики нарастает континентальность климата и ослабевает оледенение. Канадские острова покрыты льдом на 35-50%.

В Антарктиде граница хионосферы спускается до уровня моря, поэтому вся Антарктида – сплошная область накопления снега. Лед покрывает весь материк, прилегающие острова и переливается на море в виде шельфовых и плавучих ледников. Средняя мощность льда 1720 м. Здесь сосредоточено свыше 90% всех льдов суши планеты. Есть два центра оледенения: один на материковой Восточной Антарктиде, другой – на Западной.

 

Таблица 7 – Распределение оледенения по частям света (по С. В. Калеснику)

 

Части света	Площадь оледенения, км^2
Антарктика
Арктика (островная с Гренландией)
Азия (с Кавказом)
Северная Америка (без Канадского архипелага)
Южная Америка
Европа с Исландией
Океания (Новая Гвинея и Новая Зеландия)
Африка

Всего: 15708251