Оледенение арктических островов

Оледенение арктических островов

Министерство образования РФ

Дальневосточный государственный университет

Географический факультет

Кафедра физической географии

Курсовая работа на тему

Оледенение Арктических островов

Выполнил:

Студент 922Б группы

Войло Яков Олегович

Проверила:

Воробьёва Татьяна Фёдоровна

Владивосток 2002

СОДЕРЖАНИЕ

|Общие сведения о строении, динамике и режиме ледников |3 |

|Движение ледников |9 |

|Ледниковые районы земного шара |12 |

|Острова Виктория, Земли Франца-Иосифа, Ушакова, |14 |

|Северной Земли и Де-Лонга | |

|Вывод |26 |

|Список литературы |27 |

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СТРОЕНИИ, ДИНАМИКЕ И РЕЖИМЕ ЛЕДНИКОВ

В природе много различных видов льда. Предмет данной работы — ледники. Что

же следует понимать под этим термином? Ледник — это масса природного

наземного льда преимущественно атмосферного происхождения, обладающая

самостоятельным движением в результате деформаций, вызываемых действием

силы тяжести.

Ледники являются продуктом взаимодействия рельефа и климата. Они образуются

преимущественно из снега, выпадающего из атмосферы, но могут частично

состоять и из водного льда (например, шельфовые ледники Антарктиды). Водный

лед может присутствовать и в горных ледниках в результате замерзания талых

и дождевых вод на их поверхности, в трещинах и пустотах внутри ледника, но

главный источник их питания — твердые атмосферные осадки.

Каждый ледник состоит из областей питания и расхода, разделенных границей

питания. В первой из этих областей приход массы больше расхода, во второй

расход больше прихода. Перемещение льда из области питания в область

расхода происходит путем движения льда под воздействием силы тяжести.

Скорости движения льда в разных ледниках, в разных их частях и в разное

время года могут колебаться от нескольких метров до сотен метров в год при

вязко-пластическом течении льда и до сотен метров в сутки при глыбовом

скольжении. В конкретных ледниках обычно сочетаются оба типа движения в

самых разных пропорциях и самые разные скорости движения льда.

Главной статьей расхода в горных ледниках является таяние под влиянием

солнечной радиации и тепла воздуха, а в ледниковых покровах Антарктиды и

Гренландии — откол айсбергов.

Форма и размеры ледников могут быть самые разные. Различают две главные

группы ледников: горные, форма и движение которых определяются главным

образом рельефом занимаемых ими вместилищ и уклоном ложа, и ледниковые

покровы и купола, в которых лед настолько толстый, что перекрывает все

неровности подледного рельефа, и течение льда

определяется главным образом уклоном поверхности самого ледника

(Антарктида, Гренландия и другие менее крупные ледниковые покровы и

купола). Разумеется, существуют и переходные типы от одной из этих групп к

другой.

Размеры ледников колеблются в огромных пределах: от десятых и менее долей

квадратного километра (каровые ледники Полярного Урала, Кузнецкого Алатау и

др.) до многих миллионов квадратных километров (ледниковые покровы

Антарктиды и Гренландии) при толщине от первых десятков метров до

нескольких километров.

По температурному состоянию различают две главные группы: теплые

(изотермические или умеренные) ледники, в которых глубже уровня сезонных

колебаний температура льда постоянно держится близкой к точке таяния льда

под давлением, и холодные (полярные) ледники, в которых глубже уровня

сезонных колебаний температура во всей толще всегда ниже точки плавления

льда под давлением. Так как ледники получают тепло не только от солнечной

радиации, но и от теплового излучения земной коры, то, как правило, в

холодных ледниках температура льда с глубиной повышается (так, в

Антарктиде, в центральных районах ледникового покрова, температура от —

55°С на глубине 10 м повышается до точки плавления льда под давлением у

ложа). Существуют и переходные типы ледников — от теплых к холодным

(субполярные). Некоторые крупные долинные ледники в высокогорных районах

могут в верховьях принадлежать к холодным ледникам, а в нижнем течении — к

теплым (например, ледник Батура в Каракоруме).

Ледники, порождаемые климатом в сочетании с местными орографическими

условиями, раз возникнув, сами создают благоприятные условия для

дальнейшего своего существования и развития. Достигнув больших размеров,

они оказывают существенное обратное воздействие на климат. Так, ледниковые

покровы Антарктиды и Гренландии являются гигантскими холодильниками нашей

планеты, оказывая влияние на климат и циркуляцию атмосферы в глобальном

масштабе.

Ледники очень чувствительны к изменениям климата: при увеличении питания

твердыми атмосферными осадками или уменьшении их таяния из-за понижения

температуры воздуха в теплое время года ледники наступают, увеличиваются их

толщина, горизонтальные размеры, скорость движения льда, продвигаются концы

ледниковых языков. При ухудшении условий питания или усилении таяния

ледники отступают — становятся тоньше, скорость движения льда уменьшается,

увеличивается заморененность ледниковых языков, и их концы омертвевают, а

граница активного льда отодвигается вверх по течению ледников. Но эффект

изменения условий питания и расхода сказывается на поведении ледников не

сразу, а с тем большим запаздыванием, чем крупнее ледник и продолжительнее

время оборота массы льда в нем. Продолжительность полного оборота массы в

ледниках колеблется от 20 — 70 лет на мелких каровых и висячих ледниках до

200 тыс. лет в Антарктическом ледниковом покрове.

Проблема синхронизации колебаний ледников и климата имеет большое научное и

практическое значение. Наблюдения за колебаниями многих ледников проводятся

уже не одно столетие, но они трудносопоставимы из-за больших местных

различий условий оледенения и отражают лишь самую общую тенденцию колебаний

глобального климата. Решение проблемы приближают уже начатые во многих

ледниковых районах балансовые исследования, а также анализ кернов из

глубоких скважин, пробуренных в Антарктиде и Гренландии. Большую роль в

изучении колебаний ледников играют съемки из космоса.

Кроме колебаний ледников, вызванных изменениями климата (вынужденные

колебания), возможны также релаксационные колебания ледников, обусловленные

нестационарностью кинематических связей в самом леднике. Если по каким-либо

причинам в леднике имеет место превышение питания над расходом и лед

длительное время накапливается в верховьях ледника, рост напряжений в

ледниковой толще может вызвать резкое увеличение скорости

движения льда и его перемещение в нижнюю по течению часть ледника без

изменения общей массы льда в ледниковой системе. При этом в верховьях

поверхность ледника понижается, а нижняя часть ледника, наоборот,

вспучивается и язык продвигается вниз по долине, иногда на несколько

километров. В это время поверхность ледника бывает настолько разбита

трещинами, что становится совершенно непроходимой.

Ледники, которым свойственны резко выраженные релаксационные колебания,

получили название пульсирующих. Подвижки пульсирующих ледников происходят

периодически с продолжительностью полного цикла пульсации от 10—15 до 100 и

более лет. Полный цикл пульсации складывается из сравнительно короткой

стадии подвижки (от нескольких месяцев до нескольких лет) и более

длительной стадии восстановления, во время которой продвинувшаяся при

подвижке часть ледникового языка, лишенная подтока льда сверху, интенсивно

тает и разрушается, а в верховьях за счет атмосферных осадков и подтока

льда из вышележащей области питания постепенно увеличиваются толщина льда и

скорость его движения и восстанавливается состояние ледника, предшествующее

очередной подвижке.

Пульсирующие ледники известны во многих районах мира. Их быстрые подвижки

часто приводят к образованию подпрудных озер, прорывы которых вызывают

катастрофические паводки и сели. В связи с этим очень важно научиться

предсказывать такие подвижки.

Наиболее изученным и единственным пока пульсирующим ледником, наблюдения на

котором велись в течение всего периода пульсации, является ледник Медвежий

на Памире. Выявленные закономерности его динамики послужили основой для

прогноза очередной подвижки ледника, который полностью оправдался

[Долгушин, Осипова. 1972].

В процессе движения ледники производят большую экзарационную, транспортную

и аккумулятивную работу. В результате экзарационной деятельности ледников в

сочетании с процессами выветривания горных пород создаются такие формы

горно-ледникового рельефа, как кары, карлинги, ледниковые цирки, троги,

«бараньи лбы». Действию ледников обязаны своим образованием обширные

сглаженные поверхности с ледниковой штриховкой, узкие и глубокие морские

заливы -- фьорды. Обломки горных пород, падающие на ледник со склонов,

образуют краевые, срединные и другие формы поверхностной морены, которые в

концевых частях ледниковых языков нередко сливаются в сплошной плащ.

Продукты экзарации ложа (придонная морена) и поверхностную морену ледник

переносит к своему концу, где они сливаются и отлагаются в виде конечных

морен. Часть продуктов разрушительной деятельности ледников выносится

талыми ледниковыми водами за их пределы, образуя ниже концов ледниковых

языков плоские галечно-песчаные зандры. Самые мелкие взвешенные частицы

уносятся реками на большие расстояния. Моренный материал материковых

покровов, шельфовых и выводных ледников, оканчивающихся в море, уносится с

айсбергами и по мере их таяния оседает на дне морей и океанов.

Ледники - - это своеобразные водохранилища, запасающие воду зимой и

расходующие ее летом. Они играют существенную роль в формировании стока

рек, особенно в тех ледниковых районах средних и субтропических широт, где

высокогорные, покрытые ледниками хребты соседствуют с засушли-

выми равнинами ^например, Центральная и Средняя Азия). Айсберги,

откалывающиеся от шельфовых и выводных ледников Антарктиды, Гренландии,

Арктических и Антарктических островов, оказывают сильное воздействие на

гидрологические процессы обширных океанических акваторий. Только Антарктида

поставляет в океан в виде айсбергов ежегодно около 2000 км3 воды,

Гренландия — 240—300 км3. Айсберги затрудняют судоходство в полярных водах.

Ледники, особенно ледниковые покровы, достигающие огромных размеров, только

своим присутствием вызывают большие изменения высоты земной поверхности и

меняют ее рельеф. Так, средняя высота Антарктиды почти втрое больше средней

высоты всех других материков за счет огромной толщины антарктического

ледникового покрова, под которым погребен сложный рельеф с горными

хребтами, долинами, плато и равнинами. Колебания размеров и мощности

ледников вызывают изостатичес-кие колебания земной коры.

Ниже приведены основные условия существования ледников, особенности их

строения и движения.

Начнем с понятия снеговой границы, важнейшего показателя условий

оледенения.

чем расход (таяние, испарение). На уровне снеговой границы (границы

питания) приходо-расходный баланс твердых атмосферных осадков равен нулю.

Различают несколько разновидностей снеговой границы [Калесник. 1963;

Тронов. 1966; Гляциологический словарь. 1984]. Климатическая, или

теоретическая, снеговая граница — это граница, на которой нулевой баланс

твердых атмосферных осадков определяется средним состоянием

метеорологических условий за много лет на горизонтальной незатененной

поверхности. В реальных условиях наблюдать ее на местности практически

невозможно, так как и поверхность в горах обычно не горизонтальна, и

метеорологические условия от года к году сильно меняются, следовательно,

реальная снеговая граница не будет соответствовать теоретичес-

кой. Поэтому введено понятие местная, или истинная, снеговая граница,

занимающая наивысшее положение в конце сезона таяния на реальной

поверхности. Ее положение можно усреднять за ряд лет и определять на целых

горных хребтах и системах и на склонах различной экспозиции. На ледниках

истинная снеговая граница — это наивысшее за год положение границы между

снегом и льдом. В большинстве случаев истинная снеговая граница на леднике

совпадает с границей питания или бывает выше ее в тех случаях, когда между

ними располагается зона наложенного льда. Ниже, когда мы говорим о снеговой

границе без дальнейшего уточнения, имеется в виду истинная, или местная,

снеговая граница. На ледниках ее часто отождествляют с фирновой линией -

границей между фирновым бассейном и областью абляции ледника. Фирновая

линия, как и истинная снеговая граница, либо совпадает с границей питания,

либо отделена от нее полосой наложенного льда. В тех случаях, когда

различия в положении снеговой границы, границы питания и фирновой линии

невелики, эти термины употребляются как синонимы.

К понятию климатической снеговой границы мы прибегаем в тех случаях, когда

рассматриваются возможности возникновения и существования оледенения в

различных широтных климатических поясах Земли для сопоставления оледенения

районов с морским и континентальным климатом, и в тех случаях, когда

высотное положение ледников не соответствует общеклиматическим условиям.

Так, например, каровые ледники Урала, Кузнецкого Алатау и еще ряда районов

лежат на 1000 м и более ниже климатической снеговой границы и существуют

лишь благодаря большой концентрации метелевого и лавинного снега в

отрицательных формах рельефа. Но в то же время на них есть своя местная

снеговая граница (фирновая линия — граница питания), отделяющая область

аккумуляции от области абляции.

Высота снеговой границы зависит от многих факторов: от циркуляции

атмосферы, обусловливающей количество осадков в данном районе; от

радиационных условий и температуры воздуха, определяющих долю твердых

осадков и интенсивность таяния снега и льда; от абсолютной и относительной

высоты горных сооружений, расчлененности рельефа и ориентировки горных

хребтов относительно направления влагонесущих воздушных потоков.

Морской климат с обильными осадками зимой и прохладным летом

благоприятствует оледенению, а сухой континентальный климат, наоборот, для

оледенения неблагоприятен. Благоприятны для оледенения высокоширотные

территории, где, несмотря на малое количество осадков, круглый год держатся

низкие температуры воздуха и таяние снега и льда или мало, или совсем

отсутствует. Соответствующие изменения испытывает и высота снеговой

границы. Самое низкое положение снеговая граница занимает в Антарктиде, где

она почти на всей периферии ледникового покрова лежит на уровне моря. В

Арктике уровень снеговой границы измеряется первыми сотнями метров. В

средних широтах в условиях морского климата (например, на тихоокеанском

побережье Северной Америки) она колеблется в пределах 500—1000 м над ур.

м.; в субтропических и тропических широтах, в сухих континентальных районах

Тибета и Анд Южной Америки уровень снеговой границы достигает огромных

высот — 6000—6500 м над ур. м.

Изменение высоты снеговой границы с юга на север хорошо видно на

меридиональных профилях вдоль Южноамериканских Анд и Североамериканских

Кордильер (а) и вдоль 90—110° в. д. (б).

Колебания уровня снеговой границы во времени свидетельствуют об улучшении

или ухудшении условий питания ледников. В первом случае уровень снеговой

границы понижается, во втором — повышается. Следовательно, по изменению

уровня снеговой границы можно судить об изменении климатических условий в

районах оледенения.

[pic]

ДВИЖЕНИЕ ЛЕДНИКОВ

Движение льда в ледниках — основной процесс переноса массы из области

накопления в область расхода. Благодаря перемещению льда из первой области

во вторую поддерживается относительное равновесие между ними, что и

обеспечивает само существование ледника как единой ледниковой системы. В

горном леднике количество льда, проходящее через любое поперечное сечение,

в области аккумуляции постепенно увеличивается от истоков к границе

питания, где достигает максимума, а в области абляции постепенно

уменьшается к концу ледника. Соответственно изменяется и скорость движения

льда: от истоков к границе питания она увеличивается, а от границы питания

к концу ледника уменьшается. При этом векторы скорости относительно

поверхности ледника в области аккумуляции наклонены вниз, а в об-

ласти абляции — вверх. Но такова лишь идеальная схема. В реальных ледниках

наблюдается множество отклонений от нее из-за изменений толщины, ширины и

уклонов поверхности ледников. В ледниковых покровах и куполах, граница

питания которых проходит близ их концов, а расход массы осуществляется

Страницы: 1, 2, 3