Происхождение ледников и их распространение на земном шаре

В холодный период года на обширных территориях суши идет накопление твердых атмосферных осадков — снега. В теплый период года на большей части территории снег растаивает. В каждый момент

¹ При описании природных объектов и процессов, а также методов исследова­ний, связанных со снегом и льдом, обычно применяют следующую терминологию. Снежным и ледяным называют объекты, состоящие из снега и льда (например, снеж­ный покров, снежный занос; ледяной покров, ледяной затор, ледяные иглы). Для характеристики понятий, имеющих отношение к снегу и льду, используют термины снеговой и ледовый (например, снеговой баланс, снеговая линия; ледовые ресурсы, ледовая переправа, ледовая разведка, ледовые явления).

времени можно найти границу между поверхностью, покрытой снегом, и поверхностью, где снега нет. Эта граница называется сезонной снеговой линией. Естественно, что 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 теплый период года на равнинах — в сторону высоких широт, а в горах — вверх по склонам, причем в Северном и Южном полушариях — асинхронно.

Среднее положение снеговой линии называется климатической снеговой линией. Выше ее 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.

Часть тропосферы, расположенную выше климатической снего­вой линии, в пределах которой снеговой баланс положительный и происходит накопление твердых атмосферных осадков, называют хионосферой.

Высотное положение климатической снеговой линии определя­ется климатическими условиями. Наинизшее положение она зани­мает в полярных районах, опускаясь в Антарктике до уровня моря, наивысшее — в субтропиках (до 6500 м), 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 (рис. 4.1).

Если в том или ином районе земная поверхность имеет высоты, превышающие высоту климатической снеговой линии, то именно здесь накопление снега приводит к его преобразованию в фирн

Рис. 4.1. Положение климатической снеговой линии (1) на разных широтах вдоль южноамериканских Анд и североамериканских Кордильер (по В. М. Кот­лякову), рельеф земной поверхности (2) и области современною оледенения (3)

и лед и возникает ледник (см. рис. 4.1). Так, выше климатической снеговой линии оказывается вся Антарктида, вершины Анд и Кор­дильер, некоторые горы Аляски, здесь и располагаются ледники. Они также находятся выше климатической снеговой линии, распо­ложенной на Земле Франца-Иосифа на высотах около 100 м, на Шпицбергене около 400—500 м, в Альпах 2500—3000 м, на Кавказе 2700—3800 м, на Памире 4500—5500 м, на Гималаях 4900—6000 м и т. д. На наветренных и потому более влажных и снежных склонах снеговая линия лежит ниже, чем на склонах подветренных.

Таким образом, главная причина существования оледенения — климатическая. Основным условием существования ледников слу­жит положительный снеговой баланс, т. е. преобладание накопле­ния снега над его расходованием, чему способствует большое ко­личество твердых атмосферных осадков и длительный период отри­цательных температур воздуха.

Наиболее благоприятен для образования ледников морской климат с большим количеством осадков и прохладным летом. Су­хой континентальный климат с жарким летом менее благоприятен для образования ледников.

Помимо климатических условий образованию ледников способ­ствуют и условия орографические и геоморфологические: большие высоты, экспозиция склонов (северная в Северном полушарии и юж­ная в Южном), благоприятная ориентация горных хребтов по отно­шению к направлению переноса влажных воздушных масс, плоские или вогнутые формы рельефа. На северных склонах Джунгарского Алатау климатическая снеговая линия расположена, например, на высотах около 3000 м, на южных склонах — на высотах около 3500 м. В центральных частях гор Средней Азии эта линия лежит на вы­сотах 5000—5500 м, в периферийных — на высотах 3000—3600 м.

Накопление снега выше климатической снеговой линии не может продолжаться бесконечно, и он должен каким-то образом «разгру­жаться». Это в горных ледниках происходит благодаря перемеще­нию накапливающихся масс снега и льда ниже снеговой линии (в виде языка ледника) и последующему их таянию и испарению в более теплых условиях, частичному таянию и испарению льда выше снеговой линии, сходу лавин и переноса снега метелями, а на покровных ледниках также и в результате откалывания мас­сивов льда и образования айсбергов.

Линия с нулевым снеговым балансом на теле самого ледника проходит немного ниже, чем климатическая снеговая линия в дан­ном районе Земли. Это может быть объяснено как дополнительным поступлением снега на поверхность ледника путем метелевого и ла­винного переноса, так и охлаждающим влиянием самого ледника.

С многолетним положением снеговой линии на поверхности ледника приблизительно совпадает так называемая фирновая линия, отделяющая поверхность фирна от поверхности льда.

Согласно Атласу снежно-ледовых ресурсов мира (1997) площадь современного оледенения на планете (площадь, занятая многолет­ним льдом и снегом) составляет 16,25 млн км ², или 10,9 % поверх­ности суши (см. табл. 3.1). На долю льдов Антарктиды и Гренлан­дии приходится соответственно 13,94 и 1,80 млн км ², или 9,4 и 1,2 % площади поверхности суши.

Запасы воды во всех ледниках мира составляют 25,78 млн км ³ (это —70,2% объема всех пресных вод на планете) (см. табл. 3.1). На долю льдов Антарктиды и Гренландии приходится 23,29 и 2,36 млн км³ запасов воды, что составляет 90,3 и 9,2% суммар­ных запасов воды в ледниках мира.

Как следует из приведенных цифр, в ледниках Антарктиды и Гренландии вместе содержится 25,66 млн км ³ воды (99,5 % запасов воды во всех ледниках мира, или 69,8 % запасов всех пресных вод).

Сведения о наиболее крупных современных скоплениях много­летнего льда и снега на планете приведены в табл. 4.1. Как следует

Таблица 4.1. Основные области современного оледенения земного шара*

* По Атласу снежно-ледовых ресурсов мира (1997).

из этой таблицы, помимо Антарктиды и Гренландии, важными районами современного оледенения являются арктические острова. На долю горных ледников приходится запасов воды значительно меньше (наиболее крупные горные ледники расположены на Аляске, Памире, в Андах). Средняя толщина льда наибольшая в покровных ледниках (ледники Антарктиды, Гренландии, арктических остро­вов). Максимальная толщина льда была измерена в индоокеанском секторе Антарктиды — 4776 м. Толщина льда в горных ледниках значительно меньше.

Общие запасы воды в ледниках России составляют около 15,1 тыс. км³. Самые крупные ледники в нашей стране находятся на островах Новая Земля и Северная Земля. Запасы воды в горных ледниках России невелики.