Галерия от ледени скулптури на Красная Пресня (затворена). Фестивали на фигури от сняг и лед в различни страни "Покаящи се снегове", планините Анди

Университет Нагоя (Япония) Посветен на семейството ми, Йеул, Костя и Стас. Ледници на Земята и в Слънчевата система Около десет процента от сушата са покрити с ледници - многогодишни маси от сняг, фирн (от немски Firn - миналогодишен претъпкан гранулиран сняг) и лед, които имат собствено движение. Тези огромни ледени реки, пресичащи долини и смилащи планини, прокарващи континенти с теглото си, съхраняват 80% от запасите от прясна вода на нашата планета. Памир е един от основните центрове на съвременното заледяване на планетата - недостъпен и малко проучен (Таджикистан; снимка на автора, 2009) Ролята на ледниците в еволюцията на земното кълбо и човека е колосална. Последните 2 милиона години ледникови епохи се превърнаха в мощен тласък за развитието на примати. Тежките метеорологични условия принуждават хоминидите да се борят за съществуване в студени условия, живот в пещери, появата и развитието на облеклото и широкото използване на огън. По -ниското морско равнище поради нарастването на ледниците и източването на много провлаци допринесе за миграцията на древните хора в Америка, Япония, Малайзия и Австралия.

Най -големите огнища на съвременното заледяване включват:

Антарктида е terra incognita, открита само преди 190 години и притежаваща рекорда за абсолютната минимална температура на Земята: –89,4 ° C (1974); керосинът замръзва при тази температура;
Гренландия, наричана погрешно Зелена земя, е „леденото сърце“ на Северното полукълбо;
Канадският арктически архипелаг и величествената Кордилера, където се намира един от най -живописните и мощни центрове на заледяване - Аляска, истинска съвременна реликва от плейстоцена;
най -грандиозната област на заледяването в Азия - „обителта на снеговете“ в Хималаите и Тибет;
"Покривът на света" Памир;
Андите;
„Небесни планини“ Тиен Шан и „черна талус“ Каракорум;
изненадващо, има ледници дори в Мексико, тропическа Африка („искряща планина“ Килиманджаро, планината Кения и планината Руензори) и Нова Гвинея!

Науката, която изучава ледници и други природни системи, чиито свойства и динамика се определят от лед, се нарича глациология (от латински glacies - лед). "Лед" е мономинерална скала, открита в 15 кристални модификации, за които няма имена, а само кодови номера. Те се различават по различни видове кристална симетрия (или формата на единичната клетка), броя на кислородните атоми в клетката и други физически параметри. Най -разпространената модификация е шестоъгълна, но има и кубични и тетрагонални и т.н. Всички тези модификации на твърдата фаза на водата ние условно и обозначаваме с една -единствена дума „лед“.

Ледът и ледниците в Слънчевата система са повсеместни: в сянката на кратерите на Меркурий и Луната; под формата на замръзнала земя и полярни шапки на Марс; в ядрото на Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун; на Европа, луната на Юпитер, напълно, като черупка, покрита с много километри лед; на други луни на Юпитер - Ганимед и Калисто; на една от спътниците на Сатурн - Енцелад, с най -чистия лед в Слънчевата система, където струи водни пари с височина стотици километри изригват от пукнатини в ледената обвивка със свръхзвукова скорост; евентуално на луните на Уран - Миранда, Нептун - Тритон, Плутон - Харон; накрая, в комети. По стечение на астрономическите обстоятелства обаче Земята е уникално място, където съществуването на вода на повърхността е възможно в три фази едновременно - течна, твърда и газообразна.

Факт е, че ледът е много млад минерал на Земята. Ледът е последният и най -повърхностният минерал не само по отношение на специфичното тегло: Ако разграничим температурните етапи на диференциация на материята в процеса на формиране на Земята като първоначално газообразно тяло, тогава образуването на лед е последният етап. Поради тази причина снегът и ледът на повърхността на нашия палет са навсякъде близо до точката на топене и са обект на най -малките климатични промени.

Кристалната фаза на водата е лед. Снимка на модела:

Е. Подолски, 2006

Но ако водата преминава от една фаза в друга при температурните условия на Земята, тогава за студен Марс (с температурна разлика от -140 ° C до + 20 ° C), водата е главно в кристалната фаза (въпреки че има сублимация процеси, водещи дори до образуването на облаци), а много по -значимите фазови преходи вече не се преживяват от водата, а от въглеродния диоксид, изпадащ като сняг, когато температурата спадне, или се изпарява, когато се издига (по този начин, масата на атмосферата на Марс промяна от сезон на сезон с 25%).

Растеж и топене на ледника

За появата на ледник е необходима комбинация от климатични условия и релеф, при които годишното количество снеговалежи (като се вземат предвид виелиците и лавините) ще надхвърли загубата (аблацията) поради топене и изпаряване. При такива условия се появява маса сняг, фирна и лед, която под въздействието на собственото си тегло започва да се стича по склона.

Ледникът е с атмосферен седимен произход. С други думи, всеки грам лед, било то скромен ледник в Хибини или гигантският леден купол на Антарктида, е донесен от безтегловните снежинки, които падат година след година, хилядолетие след хилядолетие в най -студените райони на нашата планета. По този начин ледниците са временна спирка на вода между атмосферата и океана.

Съответно, ако ледниците растат, тогава нивото на световния океан спада (например до 120 м през последната ледникова епоха); ако те се свият и отстъпят, тогава морето се издига. Една от последиците от това е съществуването на зони с реликтова подводна вечна замръзналост, покрити с воден стълб в зоната на арктическия шелф. През епохата на ледниците континенталният шелф, който беше изложен поради понижаването на морското равнище, постепенно замръзна. След повторното издигане на морето така образуваната вечна замръзналост се озовава под водата на Северния ледовит океан, където продължава да съществува и до днес поради ниската температура на морската вода (-1,8 ° C).

Ако всички ледници в света се стопят, морското равнище ще се повиши с 64-70 метра. Сега годишният морски напредък на сушата се извършва със скорост от 3,1 мм годишно, от които около 2 мм са резултат от увеличаване на обема на водата поради термично разширение, а останалият милиметър е резултат от интензивното топене на планинските ледници в Патагония, Аляска и Хималаите. Напоследък този процес се ускорява, засягайки все повече и повече ледниците на Гренландия и Западна Антарктида, а според последните оценки морското равнище с 2100 може да достигне 200 см. Това значително ще промени бреговата линия, ще изтрие повече от един остров от картата на света и отнема от стотици милиони хора в проспериращата Холандия и бедния Бангладеш, в Тихия океан и Карибите, в други части на света, крайбрежни зони с обща площ над 1 милион квадратни километри.

Видове ледници. Айсберги

Глациолозите разграничават следните основни видове ледници: ледници на планински върхове, ледени куполи и щитове, ледници на склонове, ледници в мрежата, мрежести ледници (типични например за Свалбард, където ледът напълно запълва долините и само върховете на планините остават над повърхността на ледника). Освен това морските ледници и ледниковите шелфове се отличават като продължение на сухопътни ледници, които плават или почиват върху дънните плочи с площ до няколкостотин хиляди квадратни километра (най -големият леден шелф, ледник Рос в Антарктида , заема 500 хиляди км 2, което е приблизително равно на територията на Испания).

Корабите на Джеймс Рос в основата на най -големия леден шелф на Земята, открити през 1841 г. Гравиране, Библиотека с картини на Мери Евънс, Лондон; адаптирано от Бейли, 1982 г.

Ледените рафтове се издигат и спускат с отлив и отлив. От време на време от тях се откъсват гигантски ледени острови - така наречените трапезни айсберги, с дебелина до 500 м. Само една десета от обема им е над водата, поради което движението на айсбергите зависи повече от морските течения, а не на ветрове и за които айсбергите многократно са станали причина за смъртта на корабите. След трагедията на Титаник айсбергите се следят отблизо. Независимо от това, катастрофи, причинени от айсберги, продължават да съществуват и днес - например катастрофата на петролния танкер Exxon Valdez на 24 март 1989 г. край бреговете на Аляска се случи, когато корабът се опитваше да избегне сблъсък с айсберг.

Неуспешен опит на бреговата охрана на САЩ да осигури корабен канал край бреговете на Гренландия (UPI, 1945;

адаптирано от Bailey, 1982)

Най -високият айсберг, регистриран в Северното полукълбо, е висок 168 метра. И най -големият айсберг, изпратен някога, е наблюдаван на 17 ноември 1956 г. от ледоразбивача USS Glacier: дължината му е 375 км, ширината - повече от 100 км, а площта - повече от 35 хиляди км 2 (повече от Тайван или остров Кюшу) )!

Ледоразбивачите на ВМС на САЩ напразно се опитват да изтласкат айсберга от морския път (Колекция на Чарлз Суитинбанк; адаптиран от Бейли, 1982 г.)

От 50 -те години на миналия век комерсиалният транспорт на айсберги до страни с недостиг на прясна вода е сериозно обсъждан. През 1973 г. е предложен един от тези проекти - с бюджет от 30 милиона долара. Този проект привлече вниманието на учени и инженери от цял свят; Тя се оглавяваше от саудитския принц Мохамед ал-Фейсал. Но поради многобройни технически проблеми и нерешени проблеми (например айсберг, който се преобърна поради топене и изместване на центъра на масата, може като октопод да плъзне всеки крайцер, който го тегли на дъното), изпълнението на идеята е отложено за бъдещето.

Влекачът изтласква морето с цялата мощност на двигателите си, за да отклони айсберга от курса на сблъсък с кораб за проучване на нефт (Harald Sund for Life, 1981; адаптиран от Bailey, 1982)

Той все още не е способен да увие айсберг с несъизмерими размери с който и да е кораб на планетата и да транспортира леден остров, топящ се в топли води и обвит в мъгла през хиляди километри океан. Мъгла, леден остров на хиляди километри от океанът все още не е способен на хора.

Примери за проекти за транспортиране на айсберги. Изкуство от Ричард Шлехт; адаптирано от Бейли, 1982 г.

Любопитното е, че когато се стопи, ледът на айсберга съска като сода („bergy selzer“) - това може да се види във всеки полярен институт, ако се почерпите с чаша уиски с парченца такъв лед. Този древен въздух, компресиран под високо налягане (до 20 атмосфери), избухва от мехурчетата, когато се стопи. Въздухът се улавяше по време на превръщането на снега във фирн и лед, след което се компресира от огромното налягане на ледниковата маса. Историята на холандския мореплавател от 16 -ти век Вилем Баренц е оцеляла за това как айсбергът, близо до който е бил разположен неговият кораб (близо до Нова Земля), изведнъж се разпръсна на стотици парчета със страшен шум, ужасявайки всички хора на борда.

Анатомия на ледника

Ледникът условно е разделен на две части: горната е зоната за хранене, където се натрупва и превръща снегът във фирна и лед, а долната е зоната на аблацията, където снегът, натрупан през зимата, се топи. Линията, разделяща тези две области, се нарича граница на презареждане на ледника. Новообразуваният лед постепенно тече от горната зона на презареждане към долната зона на аблация, където се топи. По този начин ледникът е включен в процеса на географски обмен на влага между хидросферата и тропосферата.

Неравностите, первазите и увеличаването на наклона на ледниковото корито променят релефа на ледниковата повърхност. V хладни местакъдето ледените напрежения са изключително високи, могат да възникнат ледопади и пукнатини. Хималайският ледник Чатору (планински район Лагул, Лахаул) започва с грандиозен ледопад с височина 2100 м! Истинската каша от гигантски колони и ледени кули (така наречените сераци) на Ледопада е буквално невъзможна за преминаване.

Прословутият ледопад на непалския ледник Кхумбу в подножието на Еверест е коствал живота на много катерачи, които са се опитали да преминат през тази дяволска повърхност. През 1951 г. група катерачи, водена от сър Едмънд Хилъри, по време на разузнаване на повърхността на ледника, по която впоследствие е положен маршрутът на първото успешно изкачване на Еверест, пресича тази гора от ледени колони с височина до 20 метра. Както си спомня един от участниците, внезапният тътен и силен тремор на повърхността под краката им силно изплашиха катерачите, но за щастие срутването не се случи. Една от последващите експедиции, през 1969 г., завърши трагично: 6 души бяха смазани под тоновете на неочаквано срутен лед.

Катерачите заобикалят пукнатината на злополучния ледопад на ледника Кхумбу, докато се изкачват на Еверест (Крис Бонингтън от Брус Коулман, ООД, Мидълсекс, Англия, 1972; адаптиран от Бейли, 1982)

Дълбочината на пукнатините в ледниците може да надвишава 40 метра, а дължината може да бъде няколко километра. Поръсени със сняг, такива потапяния в тъмнината на ледниковото тяло са смъртоносен капан за катерачи, моторни шейни или дори превозни средства за всякакви терени. С течение на времето движението на леда може да доведе до затваряне на пукнатини. Има случаи, когато невакуираните тела на хора, попаднали в пукнатини, буквално са замръзнали в ледника. И така, през 1820 г., по склона на Монблан, трима водачи бяха съборени и хвърлени в разлома от лавина - само 43 години по -късно телата им бяха намерени размразяващи се до езика на ледника на три километра от мястото на трагедия.

Вляво: Снимка на легендарния фотограф от 19 -ти век Виторио Села, показващ катерачи, приближаващи се до ледникова цепнатина във френските Алпи (1888 г., Istituto di Fotografia Alpina, Биела, Италия; адаптирано от Bailey, 1982). Вдясно: Гигантски пукнатини по ледника Федченко (Памир, Таджикистан; снимка на автора, 2009 г.)

Разтопената вода може значително да задълбочи пукнатините и да ги превърне в част от дренажната система на ледник - ледникови кладенци. Те могат да достигнат 10 м в диаметър и да проникнат стотици метри в леденото тяло до самото дъно.

Мулен - ледников кладенец на ледника Федченко (Памир, Таджикистан; снимка на автора, 2009 г.)

Наскоро езеро от разтопена вода на повърхността на ледник в Гренландия, с дължина 4 км и дълбочина 8 метра, изчезна за по -малко от час и половина; дебитът на водата в секунда е по -голям от този на Ниагарския водопад. Цялата тази вода достига ледниковото корито и служи като смазка, която ускорява плъзгането на леда.

Поток от разтопена вода на повърхността на ледника Федченко в зоната на аблация (Памир, Таджикистан; снимка на автора, 2009 г.)

Скорост на движение на ледника

Естественикът и алпинистът Франц Йосиф Хуги през 1827 г. направи едно от първите измервания на скоростта на движението на леда и неочаквано за себе си. На ледника е построена хижа за нощувка; когато година по -късно Хуги се върна на ледника, с изненада установи, че хижата е на съвсем различно място.

Движението на ледниците се причинява от два различни процеса - плъзгането на ледниковата маса под собственото си тегло над леглото и вископластичния поток (или вътрешна деформация, когато ледените кристали променят формата си под действието на напрежения и се изместват един спрямо друг) .

Ледени кристали (напречно сечение на обикновен коктейлен лед, взето при поляризирана светлина). Снимка: Е. Подолски, 2006; студена лаборатория, микроскоп Nikon Achr 0.90, цифров фотоапарат Nikon CoolPix 950

Скоростта на ледника може да варира от няколко сантиметра до повече от 10 километра годишно. И така, през 1719 г. появата на ледници в Алпите се случи толкова бързо, че жителите бяха принудени да се обърнат към властите с молба да вземат мерки и да принудят „проклетите зверове“ (цитат) да се върнат. Жалби за ледниците бяха написани на краля от норвежки селяни, чиито ферми бяха унищожени от настъпващия лед. Известно е, че през 1684 г. двама норвежки селяни са изправени пред местния съд за неплащане на наема. На въпроса защо отказват да плащат, селяните отговориха, че летните им пасища са покрити с надвиснал лед. Властите трябваше да направят наблюдения, за да се уверят, че ледниците наистина напредват - и в резултат на това сега имаме исторически данни за движението на тези ледници!

Най -бързият ледник на Земята се смяташе за ледника Колумбия в Аляска (15 километра годишно), но по -наскоро ледникът Якобсхавн в Гренландия излезе на върха (вижте фантастично видео от падането му, представено на неотдавнашна ледническа конференция). Движението на този ледник може да се усети, докато стои на повърхността му. През 2007 г. тази гигантска ледена река, широка 6 километра и дебела повече от 300 метра, която ежегодно произвежда около 35 милиарда тона от най -високите айсберги в света, се движеше със скорост 42,5 метра на ден (15,5 километра годишно)!

Пулсиращите ледници могат да се движат още по -бързо, внезапното движение на което може да достигне 300 метра на ден!

Скоростта на движение на леда в ледниковите пластове не е еднаква. Поради триене с подлежащата повърхност то е минимално в дъното на ледника и максимално на повърхността. Това първо беше измерено, след като стоманена тръба беше потопена в кладенец с дълбочина 130 метра, пробит в ледник. Измерването на неговата кривина направи възможно изграждането на профила на скоростта на леда.

Освен това скоростта на леда в центъра на ледника е по -висока в сравнение с крайните му части. Първият напречен профил на неправилното разпределение на скоростите на ледниците е демонстриран от швейцарския учен Жан-Луи Агасис през четиридесетте години на XIX век. Той остави летвите на ледника, излагайки ги по права линия; година по -късно правата линия се превърна в парабола, сочеща надолу по течението на ледника с върха му.

Следният трагичен инцидент може да бъде цитиран като уникален пример, илюстриращ движението на ледник. На 2 август 1947 г. самолет с търговски полет от Буенос Айрес до Сантяго изчезва безследно 5 минути преди кацането. Интензивните търсения не доведоха до никъде. Тайната е разкрита едва половин век по -късно: на един от склоновете на Андите, на върха Тупунгато (Tupungato, 6800 м), в зоната на топене на ледника, фрагменти от фюзелажа и телата на пътниците започнаха да се топят от леда. Вероятно през 1947 г., поради лоша видимост, самолетът се разби в склона, предизвика лавина и беше затрупан под утайките си в зоната на натрупване на ледниците. Минаха 50 години, докато останките преминат пълен цикълледникова материя.

Божи плуг

Движението на ледниците разрушава скалите и пренася огромно количество минерален материал (т. Нар. Морена) - от отцепилите се скални блокове до финия прах.

Средна морена на ледника Федченко (Памир, Таджикистан; снимка на автора, 2009 г.)

Благодарение на транспортирането на моренни находища са направени много невероятни находки: например основните находища на медна руда във Финландия са открити от фрагменти от камъни, съдържащи медни включвания, пренасяни от ледник. В Съединените щати в находищата на крайни морени (по които може да се прецени древното разпространение на ледниците), злато, донесено от ледници (Индиана) и дори диаманти с тегло до 21 карата (щати Уисконсин, Мичиган, Охайо) . Това накара много геолози да погледнат на север към Канада, откъдето идва ледникът. Там, между езерото Супериор и залива Хъдсън, са описани кимберлитови скали - обаче учените не са успели да намерят кимберлитови тръби.

Неравномерен камък (огромен блок от гранит близо до езерото Комо, Италия). От H. T. De la Beche, Секции и изгледи, илюстративни за геоложките Phaenomena (Лондон, 1830)

Самата идея, че ледниците се движат, е родена от спор за произхода на огромните нестабилни камъни, пръснати из Европа. Ето как геолозите наричат големи камъни („скитащи камъни“), напълно несходни по минерален състав с обкръжението им („гранитен камък върху варовик за обучени очи изглежда странно като бяла мечка на тротоара“, обичаше да повтаря един изследовател) .

Един от тези камъни (известният „Гръмотевичен камък“) се превърна в пиедестал за Бронзовия конник в Санкт Петербург. В Швеция е известен варовиков камък с дължина 850 метра, в Дания - гигантски блок от третични и креда глини и пясъци с дължина 4 километра. В Англия, в графство Хънтингдъншир, на 80 км северно от Лондон, дори едно село е построено върху една от нестабилните плочи!

Гигантски камък със запазен леден крак на сянка. Ледник Unteraar, Швейцария (Библиотека на Конгреса; адаптирано от Bailey, 1982)

Ледникът, който излиза от твърда скала в Алпите, може да достигне до 15 мм годишно, в Аляска - 20 мм, което е сравнимо с речната ерозия. Ерозионната, транспортиращата и натрупващата се дейност на ледниците оставя толкова колосален отпечатък върху лицето на Земята, че Жан-Луи Агасис нарича ледниците „Божи плуг“. Много пейзажи на планетата са резултат от дейността на ледниците, които преди 20 хиляди години са обхващали около 30% от земната земя.

Полирани от ледници скали; по ориентацията на браздите може да се прецени посоката на движение на миналия ледник (Памир, Таджикистан; снимка на автора, 2009 г.)

Всички геолози признават, че именно с растежа, движението и разграждането на ледниците се свързват най -сложните геоморфологични образувания на Земята. Има такива ерозионни форми на релеф като карс, подобни на столовете на гиганти, и ледникови циркове, троги. Появяват се моренни форми на река Нунатак и нестабилни камъни, ескери и флувиоглациални отлагания. Образуват се фиорди с височина на стените до 1500 метра в Аляска и до 1800 метра в Гренландия и до 220 километра в Норвегия или до 350 километра в Гренландия (цената на Nordvestfjord Scoresby & Sund East). Стръмните стени на фиордите са избрани от базови джъмпери (вижте скачане на база) по целия свят. Лудата височина и наклон ви позволяват да правите дълги скокове до 20 секунди свободно падане в празнотата, създадена от ледниците.

Дебелина на динамит и ледник

Дебелината на планински ледник може да бъде десетки или дори стотици метри. Най -големият планински ледник в Евразия, ледникът Федченко в Памир (Таджикистан), е с дължина 77 км и дебелина над 900 м.

Ледникът Федченко е най -големият ледник в Евразия, дълъг 77 км и дебел почти километър (Памир, Таджикистан; снимка на автора, 2009 г.)

Абсолютни рекордьори са ледените покриви на Гренландия и Антарктида. За първи път дебелината на леда в Гренландия е измерена по време на експедицията на основателя на теорията за дрейфа на континента Алфред Вегенер през 1929-30 г. За тази цел динамитът беше взривен на повърхността на ледения купол и беше определено времето, необходимо за ехо (еластични вибрации), отразено от каменното легло на ледника, за да се върне на повърхността. Познавайки скоростта на разпространение на еластичните вълни в леда (около 3700 m / s), е възможно да се изчисли дебелината на леда.

Днес основните методи за измерване на дебелината на ледниците са сеизмично и радиозаснемане. Установено е, че максималната дълбочина на леда в Гренландия е около 3408 м, в Антарктида е 4776 м (подледников басейн на Астролабе)!

Подледниково езеро Восток

В резултат на сеизмично радарно измерване изследователите направиха едно от последните географски открития на 20 -ти век - легендарното подледниково езеро Восток.

В абсолютна тъмнина, под натиска на четирикилометров слой лед, има резервоар с вода с площ 17,1 хиляди км 2 (почти като Ладожко езеро) и дълбочина до 1500 метра - това водно тяло учените нарекоха езерото Восток. Своето съществуване дължи на местоположението си в геоложка разломка и геотермално нагряване, което евентуално поддържа живота на бактериите. Подобно на други водоеми на Земята, езерото Восток под влияние на гравитацията на Луната и Слънцето преминава приливи и отливи (1-2 см). Поради тази причина и поради разликата в дълбочините и температурите се предполага, че водата ще циркулира в езерото.

Подобни подледникови езера са открити в Исландия; в Антарктида вече са известни повече от 280 такива езера, много от тях са свързани чрез подледникови канали. Но езерото Восток е изолирано и най -голямото, поради което представлява най -голям интерес за учените. Богата на кислород вода с температура –2,65 ° C е под налягане от около 350 бара.

Местоположение и обем на основните подледникови езера в Антарктида (по Smith et al., 2009); цветът съответства на обема на езерата (км 3), черният градиент показва скоростта на движение на лед (м / година)

Предположението за много високо съдържание на кислород (до 700–1200 mg / l) в езерната вода се основава на следните разсъждения: измерената плътност на леда на границата на прехода на firn в лед е около 700–750 kg / m 3. Тази относително ниска стойност се дължи на големия брой въздушни мехурчета. Достигайки долната част на ледниковия слой (където налягането е около 300 бара и всички газове се "разтварят" в леда, образувайки газови хидрати), плътността се увеличава до 900-950 кг / м 3. Това означава, че всяка конкретна единица обем, топяща се на дъното, носи поне 15% въздух от всяка специфична единица повърхностен обем (Зотиков, 2006)

Въздухът се освобождава и разтваря във вода или евентуално се събира под налягане под формата на въздушни сифони. Този процес е протичал над 15 милиона години; съответно, по време на образуването на езерото, огромно количество въздух се стопи от леда. В природата няма аналози на вода с толкова висока концентрация на кислород (максимумът в езерата е около 14 mg / l). Следователно обхватът от живи организми, които биха могли да издържат на такива екстремни условия, се свежда до много тясна оксигенофилна рамка; сред видовете, известни на науката, няма нито един, способен да живее в такива условия.

Биолозите по целия свят са изключително заинтересовани да получат водни проби от езерото Восток, тъй като анализът на ледени ядра, получени от дълбочина 3667 метра в резултат на сондиране в непосредствена близост до самото езеро Восток, показа пълното отсъствие на микроорганизми, и тези ядра представляват интерес за биолозите.не представляват. Но все още не е намерено техническо решение на въпроса за отваряне и проникване в екосистема, запечатана за повече от десет милиона години. Въпросът е не само, че сега 50 тона сондажна течност на базата на керосин се изсипва в кладенеца, което предотвратява затварянето на кладенеца чрез натиск на лед и замръзване на сондажа, но и че всеки механизъм, създаден от човек, може да наруши биологичния баланс и замърсяват водата, без да я въвеждат в нея.съществуващи там микроорганизми.

Може би подобни подледникови езера или дори морета съществуват на луната на Юпитер Европа и на сатурновата луна Енцелад под десетки или дори стотици километри лед. Именно в тези хипотетични морета астробиолозите възлагат най-големи надежди в търсенето на извънземен живот вътре в Слънчевата система и вече правят планове как с помощта на ядрената енергия (така наречения криобот на НАСА) ще бъде възможно да се преодолеят стотици километри лед и проникват във водното пространство. (И така, на 18 февруари 2009 г. НАСА и Европейската космическа агенция ESA официално обявиха, че Европа ще бъде дестинацията на следващата историческа мисия за изследване на Слънчевата система; пристигането в орбита е насрочено за 2026 г.)

Глациоизостаза

Колосалните обеми на съвременните ледени покриви (Гренландия - 2,9 млн. Км 3, Антарктида - 24,7 млн. Км 3) изтласкват литосферата с тяхната маса в полутечната астеносфера (това е горната, най -малко вискозната част на земната мантия) за стотици и хиляди метра. В резултат на това части от Гренландия са на повече от 300 м под морското равнище, а Антарктида е на 2555 м (подледников ров на Bentley)! Всъщност континенталните легла на Антарктида и Гренландия не са обединени масиви, а огромни архипелази от острови.

След изчезването на ледника започва така нареченото глациоизостатично издигане, поради простия принцип на плаваемост, описан от Архимед: по-леките литосферни плочи бавно изплуват на повърхността. Например, част от Канада или Скандинавския полуостров, които бяха покрити с ледена покривка преди повече от 10 хиляди години, все още продължават да изпитват изостатично издигане със скорост до 11 мм годишно (известно е, че дори ескимосите обърна внимание на това явление и спори за това дали това дали е суша или морето потъва). Предполага се, че ако целият лед в Гренландия се стопи, островът ще се издигне с около 600 метра.

Трудно е да се намери обитаема зона, по -предразположена към глациоизостатично издигане от островите Replot Skerry Guard в Ботническия залив. През последните двеста години, през които островите са се издигали от водата с около 9 мм годишно, площта на сушата се е увеличила тук с 35%. Жителите на островите се събират веднъж на 50 години и щастливо разделят нови парцели.

Гравитация и лед

Преди няколко години, когато завърших университета, въпросът за масовия баланс на Антарктида и Гренландия в контекста на глобалното затопляне беше спорен. Дали обемът на тези гигантски ледени куполи намалява или се увеличава, беше много трудно да се определи. Предполага се, че е възможно затоплянето да носи повече валежи и в резултат ледниците растат, а не се свиват. Данните, получени от спътниците GRACE, изстреляни от НАСА през 2002 г., изясниха ситуацията и опровергаха тези идеи.

Колкото по -голяма е масата, толкова по -голяма е гравитацията. Тъй като повърхността на Земята е разнородна и включва гигантски планински вериги, огромни океани, пустини и т.н., гравитационното поле на Земята също е хетерогенно. Тази гравитационна аномалия и нейната промяна във времето се измерват от два спътника - един следва другия и регистрира относителното отклонение на траекторията, когато лети над обекти с различна маса. Например, грубо казано, когато летите над Антарктида, траекторията на спътника ще бъде малко по -близо до Земята, а над океана, напротив, по -далеч.

Дългосрочните наблюдения на пасажи на едно и също място позволяват да се прецени по промяната на гравитацията как се е променила масата. Резултатите показват, че обемът на гренландските ледници годишно намалява с около 248 км 3, антарктическите ледници - със 152 км 3. Между другото, според картите, съставени със спътниците GRACE, е записан не само процесът на намаляване на обема на ледниците, но и гореспоменатият процес на глациоизостатично издигане на континенталните плочи.

Гравитационните промени в Северна Америка и Гренландия от 2003 до 2007 г., според данните на GRACE, се дължат на интензивното топене на ледниците в Гренландия и Аляска (синьо) и глациоизостатично издигане (червено) след топенето на древния лаврентийски леден щит (от Хеки, 2008)

Например, за централната част на Канада, поради извисяването на лед, е регистрирано увеличение на масата (или гравитацията), а за съседна Гренландия намаление, поради интензивното топене на ледниците.

Планетарно значение на ледниците

Според академик Котляков, „развитието на географската среда по цялата Земя се определя от баланса на топлина и влага, който до голяма степен зависи от характеристиките на разпределението и трансформацията на леда. Необходимо е огромно количество енергия за превръщане на водата от твърдо в течно състояние. В същото време превръщането на водата в лед е придружено с отделяне на енергия (приблизително 35% от външния топлинен оборот на Земята) ”. Пролетното топене на лед и сняг охлажда земята, не й позволява да се затопли бързо; образуване на лед през зимата - затопля се, не позволява бързо да се охлади. Ако нямаше лед, температурните спадове на Земята щяха да бъдат много по -големи, летните жеги ще бъдат по -силни, а студовете ще бъдат по -силни.

Като се вземат предвид сезонните снежни и ледени покрития, може да се предположи, че снегът и ледената покривка покриват от 30% до 50% от земната повърхност. Най -важната роля на леда за климата на планетата е свързана с високата му отразяваща способност - 40% (за ледниците, покриващи снега - 95%), поради което има значително охлаждане на повърхността върху обширни територии. Тоест, ледниците са не само безценни запаси от прясна вода, но и източници на силно охлаждане на Земята.

Интересни последици от намаляването на масата на ледниците в Гренландия и Антарктида бяха отслабването на гравитационната сила, привличаща огромни маси от океанска вода, и промяната в ъгъла на наклон на земната ос. Първият е просто следствие от закона на гравитацията: колкото по -малка е масата, толкова по -малко е привличането; второто е, че ледената покривка на Гренландия натоварва земното кълбо асиметрично и това се отразява на въртенето на Земята: промяната в тази маса влияе върху адаптацията на планетата към новата симетрия на масата, поради което земната ос се измества ежегодно (до 6 см годишно).

Първото предположение за гравитационното влияние на масата на заледяването върху морското равнище е направено от френския математик Жозеф Алфонс Адхемар, 1797-1862 г. (той е и първият учен, който посочва връзката между ледниковите периоди и астрономическите фактори; след него, теорията е разработена от Крол (виж Джеймс Крол и Миланкович). Адемар се опита да оцени дебелината на леда в Антарктида, като сравнява дълбочините на Арктическия и Южния океан. Идеята му се свежда до факта, че дълбочината на Южния океан е много по -голяма от дълбочината на Северния ледовит океан поради силното привличане на водни маси от гигантското гравитационно поле на ледената шапка на Антарктика. Според неговите изчисления, за да се поддържа такава силна разлика между нивата на водите на север и юг, дебелината на ледената покривка на Антарктида е трябвало да бъде 90 км.

Днес е ясно, че всички тези предположения са неправилни, с изключение на това, че явлението все още се случва, но с по -ниска величина - и ефектът му може да се разпространи радиално до 2000 км. Последиците от този ефект са, че покачването на морското равнище от топящите се ледници ще бъде неравномерно (въпреки че настоящите модели погрешно приемат равномерно разпределение). В резултат на това в някои крайбрежни зони морското равнище ще се повиши с 5-30% над средното (североизточната част на Тихия океан и южния Индийски океан), а в някои - под ( Южна Америка, западно, южно и източно крайбрежие на Евразия) (Митровица и др., 2009).

Замръзнали хилядолетия - революция в палеоклиматологията

На 24 май 1954 г., в 4 часа сутринта, датският палеоклиматолог Уили Дансгаард се движеше по безлюдните улици до централната поща с огромен плик, залепен с 35 печата и адресиран до редакцията на научното издание Geochimica et Cosmochimica Acta. Пликът съдържаше ръкописа на статията, който бързаше да публикува възможно най -скоро. Той е поразен от фантастична идея, която впоследствие ще направи истинска революция в науките за климата на древността и която ще развие през целия си живот.

Уили Дансгаард с Ice Core, Гренландия, 1973 г.

(от Dansgaard, 2004)

Проучванията на Dansgaard са показали, че температурата, при която са се образували, може да се определи от количеството на тежки изотопи в валежите. И той си помисли: какво всъщност ни пречи да определим температурата през последните години, просто като вземем и анализираме химическия състав на водата от онова време? Нищо! Следващият логичен въпрос е: откъде да вземем древна вода? В ледников лед! Къде да вземете древен ледников лед? В Гренландия!

Тази невероятна идея се роди няколко години преди да бъде разработена технологията за дълбоко пробиване на ледници. Когато технологичният проблем беше решен, се случи невероятно нещо: учените откриха невероятен начин да пътуват в миналото на Земята. С всеки сантиметър пробит лед остриетата на техните свредла започнаха да се потапят все по -дълбоко в палеоисторията, разкривайки все по -древни тайни на климата. Всяко ледено ядро, извлечено от кладенеца, беше капсула за време.

Примери за промени в структурата на ледени ядра с дълбочина, NorthGRIP, Гренландия. Размер на всеки участък: дължина 1,65 м, ширина 8–9 см. Показани дълбочини (за повече информация се обърнете към първоначалния източник): а) 1354,65–1356,30 м; б) 504.80-1506.45 м; в) 1750,65-1752,30 м; (г) 1836,45-1838,10 м; д) 2534,40-2536,05 m; е) 2537,70-2539,35 m; ж) 2651,55-2653,20 m; з) 2899,05-2900,70 m; (i) 3017.30–3018.95 м (след Svensson et al., 2005)

След като дешифрира криптографията, написана с йероглифи на множество химически елементи и частици, спори, цветен прашец и мехурчета от древен въздух на стотици хиляди години, човек може да получи безценна информация за безвъзвратно изчезналите хилядолетия, светове, климат и явления.

Машина на времето дълбочина 4000 м

Възрастта на най -стария антарктически лед оттогава максимални дълбочини(повече от 3500 метра), чието търсене все още продължава, се оценява на около един и половина милиона години. Химическият анализ на тези проби ви позволява да добиете представа за древния климат на Земята, новините за който бяха донесени и съхранени под формата на химически елементи от безтегловните снежинки, паднали от небето преди стотици хиляди години.

Това е подобно на историята за пътуванията на барон Мюнхаузен из Русия. По време на лов, някъде в Сибир, имаше ужасна слана и баронът, опитвайки се да се обади на приятели, изсвири. Но това беше неуспешно, тъй като звукът замръзна в клаксона и се размрази едва на следващата сутрин на слънце. Приблизително същото се случва днес в студените лаборатории по света под микроскопи за електронно тунелиране и масспектрометри. Ледените ядра от Гренландия и Антарктида са много километри машини на времето, датиращи от векове и хилядолетия. Легендарният кладенец, пробит под гара Восток (3677 метра), остава най -дълбокият и до днес. Благодарение на нея за първи път беше показана връзката между температурните промени и съдържанието на въглероден диоксид в атмосферата през последните 400 хиляди години и беше открита ултра-продължителна анабиоза на микроби.

Антарктическо ледено ядро от дълбочина 3200 м, на около 800 000 години, Купол Конкордия (снимка от Й. Швандер, Университет в Берн) © Природонаучен музей, Невшател

Подробните палеореконструкции на температурата на въздуха се основават на анализ на изотопния състав на ядрата - а именно процента на тежкия кислороден изотоп 18 O (средното му съдържание в природата е около 0,2% от всички кислородни атоми). Водните молекули, съдържащи този кислороден изотоп, се изпаряват по -трудно и се кондензират по -лесно. Следователно, например, съдържанието на 18 O във водни пари над морската повърхност е по -ниско, отколкото в морската вода. Обратно, водните молекули, съдържащи 18 О, са по -лесно включени в кондензацията на повърхността на снежните кристали, образуващи се в облаци, поради което тяхното съдържание в валежите е по -високо, отколкото във водната пара, от която се образуват валежи.

Колкото по -ниска е температурата на образуване на валежи, толкова по -силен се проявява този ефект, тоест колкото повече в тях е 18 O. Следователно, чрез оценка на изотопния състав на сняг или лед, е възможно да се прецени температурата, при която са се образували валежите.

Среднодневна вариация на температурата (черна крива) и 18 O промяна в валежите (сиви точки) за един сезон (2003–1.2004 г.), Купол Фуджи, Антарктида (след Фуджита и Абе, 2006). 18 O () - отклонение на концентрацията на тежка изотопна композиционна вода (H 2 O 18) от международния стандарт (SMOW) (вж. Dansgaard, 2004)

И след това, използвайки известните надморски температурни профили, преценете каква е температурата на повърхностния въздух преди стотици хиляди години, когато снежинката току -що падна върху купола на Антарктика, за да се превърне в лед, който ще бъде извлечен днес от дълбочина от няколко километра по време на пробиване.

Изменение на температурата спрямо днешната температура за последните 800 хиляди години въз основа на ледени ядра от станция Восток и Купол С (EPICA) (според Rapp, 2009)

Всяка година падащият сняг внимателно запазва не само информация за температурата на въздуха върху венчелистчетата на снежинките. Броят на параметрите, измерени в лабораторния анализ, в момента е огромен. Сигнали за вулканични изригвания, ядрени тестове, катастрофата в Чернобил, антропогенно съдържание на олово, прахови бури и др. Се записват в малки ледени кристали.

Примери за промени в различни палеоклиматични химически сигнали в лед с дълбочина (след Dansgaard, 2004). а) Сезонни колебания от 18 О (маркирани в черно) летен сезон) позволява датиране на ядра (участък от дълбочини 405–420 m, станция Milcent, Гренландия). б) Специфичната радиоактивност е показана в сиво; пикът след 1962 г. съответства на по -големия брой ядрени изпитания за този период (участък от повърхностното ядро до дълбочина 16 m, станция Cr te, Гренландия, 1974 г.). в) Промяната в средната киселинност на годишните слоеве дава възможност да се прецени вулканичната активност на северното полукълбо от 550 г. сл. Хр. до 1960 -те (гара Cr te, Гренландия)

Възрастта на леда може да се определи с количеството тритий (3 Н) и въглерод-14 (14 С). И двата метода са елегантно демонстрирани върху реколтата вина - годините на етикетите напълно съвпадат с датите, races.tsu.ru / index.php? Option = com_content & task = view & id = 29 & Itemid = 22, изчислени от анализите . Това е просто скъпо удоволствие и има много липово вино за анализи ...

Информацията за историята на слънчевата активност може да бъде количествено определена чрез съдържанието на нитрати (NO 3 -) в ледниковия лед. Молекулите на тежки нитрати се образуват от NO в горните слоеве на атмосферата под въздействието на йонизираща космическа радиация (протони на слънчеви изригвания, галактическа радиация) в резултат на верига от трансформации на азотен оксид (N2O), постъпващи в атмосферата от почвата, азотни торове и продукти на горене на гориво (N 2 O + O → 2NO). След образуването, хидратираният анион изпада с валежи, някои от които в крайна сметка се погребват в ледника заедно със следващия снеговалеж.

Изотопите на берилий-10 (10 Be) позволяват да се прецени интензивността на космическите лъчи в дълбокия космос, бомбардиращи Земята и промените в магнитното поле на нашата планета.

Промяната в състава на атмосферата през последните стотици хиляди години беше разказана от малки мехурчета в лед, като бутилки, хвърлени в океана на историята, които са запазили проби от древен въздух за нас. Те показаха, че през последните 400 хиляди години съдържанието на въглероден диоксид (CO 2) и метан (CH 4) в атмосферата днес е най -високо.

Днес лабораториите вече съхраняват хиляди метри ледени ядра за бъдещи анализи. Само в Гренландия и Антарктида (т.е. без да се броят планинските ледници) са пробити и извлечени общо около 30 км ледени ядра!

Теория на ледниковия период

Началото на съвременната глациология е поставена от теорията за ледниковите периоди, която се появява през първата половина на 19 век. Идеята, че ледниците в миналото са се простирали на стотици или хиляди километри на юг, изглеждаше немислима преди. Както пише един от първите глациолози на Русия, Петър Кропоткин (да, същият), „по онова време вярата в ледената покривка, достигнала Европа, се считаше за недопустима ерес ...“

Жан Луи Агасис, пионер на глациологическите изследвания. C. F. Iguel, 1887, мрамор.

Жан Луи Агасис става основател и основен защитник на ледниковата теория. През 1839 г. той пише: „Развитието на тези огромни ледени плочи би довело до унищожаване на целия органичен живот на повърхността. Земите на Европа, по -рано покрити с тропическа растителност и обитавани от стада слонове, хипопотами и гигантски месоядни, са заровени под обраслия лед, който покрива равнини, езера, морета и планински плата.<...>Имаше само тишината на смъртта ... Изворите пресъхнаха, реките замръзнаха и лъчите на слънцето се издигнаха над замръзналите брегове ... срещнаха само шепота на северните ветрове и тъненето на пукнатини, отварящи се по средата на повърхността на гигантски леден океан. "

Повечето геолози от онова време, малко запознати с Швейцария и планините, пренебрегват теорията и не могат дори да повярват в пластичността на леда, камо ли да си представят дебелината на ледниковите слоеве, описани от Агасис. Това продължава, докато първата научна експедиция до Гренландия (1853–55), ръководена от Елиаша Кент Кейн, не докладва за пълния леден щит на острова („океан от безкраен лед“).

Признаването на теорията за ледниковите епохи оказа невероятно влияние върху развитието на съвременната естествена наука. Следващият ключов въпрос беше причината за смяната на ледниковите периоди и междуледниковите ледници. В началото на 20 -ти век сръбският математик и инженер Милутин Миланкович разработи математическа теория, описваща зависимостта на изменението на климата от промените в орбиталните параметри на планетата, и посвети цялото си време на изчисления, за да докаже валидността на своята теория, а именно да се определи цикличната промяна в количеството слънчева радиация, постъпваща на Земята (т.нар. инсолация). Земята, кръжеща в празнотата, е в гравитационна мрежа от сложни взаимодействия между всички обекти в Слънчевата система. В резултат на орбитални циклични промени (ексцентрицитет на земната орбита, прецесия и нутация на наклона на земната ос) количеството слънчева енергия, пристигащо на Земята, се променя. Миланкович открива следните цикли: 100 хиляди години, 41 хиляди години и 21 хиляди години.

За съжаление самият учен не доживя деня, когато прозрението му беше елегантно и безупречно доказано от палеоокеанографа Джон Имбри. Имбри оценява температурната промяна в миналото, като изучава ядра от дъното на Индийския океан. Анализът се основава на следното явление: различните видове планктон предпочитат различни, строго определени температури. Всяка година скелетите на тези организми се отлагат на дъното на океана. Като повдигнете тази слоеста торта от дъното и идентифицирате вида, можете да прецените как се е променила температурата. Определените по този начин вариации на палеотемпературата изненадващо съвпадат с циклите на Миланкович.

Днес е известно, че студените ледникови ери са заменени от топли междуледникови. Пълното заледяване на земното кълбо (според т. Нар. Теория „снежна топка“) вероятно се е случило преди 800-630 милиона години. Последното заледяване на кватернерния период приключи преди 10 хиляди години.

Ледниковите куполи на Антарктида и Гренландия са останки от минали заледявания; изчезнали сега, те няма да могат да се възстановят. По време на периоди на заледяване континенталните ледени покрития покриват до 30% от сушата по света. И така, преди 150 хиляди години дебелината ледников леднад Москва беше около километър, а над Канада - около 4 км!

Епохата, в която сега живее и се развива човешката цивилизация, се нарича Ледников период, междуледниковият период. Според изчисленията, направени въз основа на теорията за орбиталния климат на Миланкович, следващото заледяване ще настъпи след 20 хиляди години. Но остава въпросът дали орбиталният фактор ще може да надделее над антропогенния. Факт е, че без естествения парников ефект, нашата планета би имала средна температура–6 ° C, вместо днешните + 15 ° C. Тоест разликата е 21 ° C. Парниковият ефект винаги е съществувал, но човешката дейност значително засилва този ефект. Сега съдържанието на въглероден диоксид в атмосферата е най -високото през последните 800 хиляди години - 0,038% (докато предишните максимуми не надвишаваха 0,03%).

Днес ледниците по света (с малки изключения) бързо се свиват; същото важи и за морския лед, вечната замръзналост и снежната покривка. Смята се, че половината от световните планински ледници ще изчезнат до 2100 г. Около 1,5-2 милиарда души, живеещи в различни страни в Азия, Европа и Америка, може да се сблъскат с факта, че реките, захранвани от стопена вода от ледниците, пресъхват. В същото време повишаването на морското равнище ще отнеме хората от техните земи в Тихия и Индийския океан, Карибите и Европа.

Гневът на титаните - ледникови бедствия

Повишеното антропогенно въздействие върху климата на планетата може да увеличи вероятността от природни бедствия, свързани с ледниците. Ледените маси имат огромна потенциална енергия, реализирането на която може да има чудовищни последици. Преди време в интернет циркулираше видео, на което малка колона лед пада във водата и последвалата вълна, която отмива група туристи от близките скали. В Гренландия подобни вълни са наблюдавани с височина 30 метра и дължина 300 метра.

Ледниковата катастрофа, станала в Северна Осетия на 20 септември 2002 г., е записана на всички сеизмометри в Кавказ. Срутването на ледника Колка предизвика гигантски ледников срив - 100 милиона м 3 лед, камъни и вода преминаха през дефилето Кармадон със скорост 180 км в час. Кални пръски откъснаха насипни отлагания по стените на долината на места с височина до 140 метра. 125 души загинаха.

Едно от най -тежките ледникови бедствия в света е срутването на северния склон на планината Хуаскаран в Перу през 1970 г. Земетресение с магнитуд 7,7 е предизвикало лавина от милиони тонове сняг, лед и камъни (50 милиона м 3). Свлачището спря едва след 16 километра; два града, заровени под развалините, се превърнаха в масов гроб за 20 хиляди души.

Траектории от ледени лавини Невадос Хуаскаран 1962 и 1970 г., Перу

(според DEWA / GRID-Европа на UNEP, Женева, Швейцария)

Друг вид опасност, която представляват ледниците, е избухването на язовирни ледникови езера, които възникват между топящия се ледник и крайната морена. Височината на крайните морени може да достигне 100 м, създавайки огромен потенциал за образуването на езера и последващия им пробив.

Потенциално опасно морено хребетно езеро Тшо Ролпа в Непал, 1994 г. (обем: 76,6 млн. М 3, площ: 1,5 км 2, височина на моренния хребет: 120

Потенциално опасно периглациално езеро Тшо Ролпа, затворено от моренно било в Непал, 1994 г. (обем: 76,6 млн. М 3, площ: 1,5 км 2, височина на моренния хребет: 120 м). Снимката е предоставена от любезното съдействие на Н. Такеучи, Висше училище по наука, Университет Чиба

Най -чудовищното избухване на ледниково езеро се е случило през протока Хъдсън в Лабрадорско море преди около 12 900 години. Избухването на езерото Агасис, което беше по -голямо от Каспийско в района, предизвика необичайно бързо (над 10 години) охлаждане на северноатлантическия климат (с 5 ° C в Англия), известен като Ранните Дриаси (вж. Младите Дриа) и намерени при анализа на ледени ядра на Гренландия. Огромно количество прясна вода нарушава термохалиновата циркулация Атлантически океан, който блокира преноса на топлина от тока от ниските ширини. Днес такъв прекъснат процес се опасява поради глобалното затопляне, което обезсолява водите на Северния Атлантик.

В днешно време, поради ускореното топене на ледниците по света, размерът на запретените езера се увеличава и съответно рискът от пробива им се увеличава.

Растеж в района на периглациални язовирни язовири по северните (вляво) и южните (вдясно) склонове на Хималайския хребет (след Комори, 2008 г.)

Само в Хималаите, 95% от чиито ледници бързо се топят, има около 340 потенциално опасни езера. През 1994 г. 10 милиона кубически метра вода в Бутан, излята от едно от тези езера, изминаха 80 километра с огромна скорост, убивайки 21 души.

Избухването на ледникови езера се очаква да бъде годишно бедствие. Милиони хора в Пакистан, Индия, Непал, Бутан и Тибет не само ще се сблъскат с неизбежния въпрос за намаляване на водните ресурси поради изчезването на ледниците, но също така ще се сблъскат със смъртоносната опасност от избухване на езерото. Водноелектрическите централи, селата, инфраструктурата могат да бъдат унищожени за миг от ужасни кални потоци.

Поредица от изображения, показващи интензивното отстъпление на непалския ледник AX010, регион Шюронг (27 ° 42 "N, 86 ° 34" E). а) 30 май 1978 г., б) 2 ноември 1989 г., в) 27 октомври. 1998 г., г) 21 август 2004 г. (Снимки от Y. Ageta, T. Kadota, K. Fujita, T. Aoki са предоставени с любезното съдействие на лабораторията за изследване на криосферата, Висше училище по екологични изследвания, Университет Нагоя)

Друг вид ледникова катастрофа са лахарите, получени в резултат на вулканични изригвания, покрити с ледени шапки. Срещата на лед и лава поражда гигантски вулканични кални потоци, характерни за страната на „огън и лед“ Исландия, за Камчатка, Аляска, и се е състояла дори на Елбрус. Лахарите могат да достигнат чудовищни размери, като са най -големите сред всички видове кални потоци: дължината им може да достигне 300 км, а обемът им е 500 милиона м 3.

В нощта на 13 ноември 1985 г. жителите на колумбийския град Армеро се събудиха от луд шум: вулканична кална струя премина през града им, отмивайки всички къщи и структури по пътя му - кипящата му каша отне живота на 30 хиляди хора. Друг трагичен инцидент се случи във фаталната Коледна вечер на 1953 г. в Нова Зеландия - пробивът на езеро от леден кратер на вулкан предизвика лахар, който отнесе железопътния мост буквално пред влака. Локомотив и пет вагона с 151 пътници се гмурнаха и изчезнаха завинаги в приливния поток.

В допълнение, вулканите могат просто да унищожат ледниците - например чудовищното изригване на северноамериканския вулкан Света Елена взриви 400 метра от височината на планината заедно със 70% от обема на ледниците.

Ледени хора

Тежките условия, в които трябва да работят глациолозите, са може би едни от най -трудните, с които се сблъскват само съвременните учени. Повечето от полевите наблюдения включват работа в студени, труднодостъпни и отдалечени части на света, с слънчева радиацияи недостатъчен кислород. В допълнение, глациологията често съчетава планинарството с науката, като по този начин прави професията смъртоносна.

Базов лагер на експедицията до ледника Федченко, Памир; надморска височина около 5000 м над морското равнище; около 900 м лед под шатрите (снимка на автора, 2009 г.)

Измръзването е познато на много глациолози, поради което например на бивш професор от моя институт са ампутирани пръстите на ръцете и краката. Дори в удобна лаборатория температурите могат да паднат до –50 ° C. В полярните райони теренните превозни средства и снегомобилите понякога попадат в 30-40-метрови пукнатини, най-тежките виелици често превръщат високопланинските работни дни на изследователите в истински ад и отнемат повече от един живот всяка година. Това е работа за силни и издръжливи хора, искрено отдадени на работата си и безкрайната красота на планините и полюсите.

Литература:

Adhemar J. A., 1842. Революции на морето. Periodiques Deluges, Париж.
Бейли Р. Х. 1982. Ледник. Планетата Земя. Time-Life Books, Александрия, Вирджиния, САЩ, 176 стр.
Кларк С., 2007. Кралете на слънцето: Неочакваната трагедия на Ричард Карингтън и приказката за начина, по който започва съвременната астрономия. Princeton University Press, 224 стр.
Dansgaard W., 2004. Frozen Annals - Гренландия Лед Sheet Research. Институтът Нилс Бор, Университет в Копенхаген, 124 стр.
Членовете на общността EPICA, 2004. Осем ледникови цикъла от антарктическо ледено ядро. Природа, 429 (10 юни 2004 г.), 623-628.
Фуджита, К. и О. Абе. 2006. Стабилни изотопи при дневни валежи в Dome Fuji, Източна Антарктида, Geophys. Res. Lett., 33, L18503, doi: 10.1029/2006 GL026936.
GRACE (Експериментът за възстановяване на тежестта и климата).
Hambrey M. and Alean J., 2004, Glaciers (2 -ро издание), Cambridge University Press, UK, 376 стр.
Хеки, К. 2008. Промяна на земята според гравитацията (PDF, 221 KB). Littera Populi - списание за връзки с обществеността на университета в Хокайдо, юни 2008 г., 34, 26–27.
Ледниковите темпове се засилват // In the Field (блогът на журналистите на Nature от конференции и събития).
Imbrie J., and Imbrie K. P. 1986. Ice Ages: Solving the Mystery. Кеймбридж, Harvard University Press, 224 стр.
IPCC, 2007: Изменение на климата 2007: Основата на физическите науки. Принос на Работна група I към Четвъртия доклад за оценка на Междуправителствената група по изменението на климата. Cambridge University Press, Кеймбридж, Великобританияи Ню Йорк, Ню Йорк, САЩ, 996 стр.
Kaufman S. and Libby W. L., 1954. Естественото разпределение на трития // Physical Review, 93, No. 6, (15 март 1954 г.), стр. 1337-1344.
Komori, J. 2008. Последни разширения на ледникови езера в Бутан Хималаите. Quaternary International, 184, 177-186.
Линас М., 2008. Шест степени: Нашето бъдеще на по -гореща планета // National Geographic, 336 стр.
Mitrovica, J. X., Gomez, N. and P. U. Clark, 2009. Отпечатъкът на морското равнище при колапс на Западна Антарктика // Наука. Vol. 323. Не. 5915 (6 февруари 2009 г.) стр. 753. DOI: 10.1126 / наука.1166510.
Pfeffer W. T., Harper J. T., O'Neel S., 2008. Кинематични ограничения върху приноса на ледниците за повишаване на морското равнище през 21-ви век. Наука, 321 (5 септември 2008 г.), стр. 1340-1343.
Проктер Л. М., 2005. Лед в Слънчевата система. Johns Hopkins APL Technical Digest. Том 26. Номер 2 (2005), стр. 175-178.
Rampino M. R., Self S., Fairbridge R. W., 1979. Могат ли бързите климатични промени да причинят вулканични изригвания? // Наука, 206 (16 ноември 1979 г.), бр. 4420, стр. 826-829.
Rapp, D. 2009. Ледникови епохи и междуледникови ледници. Измервания, тълкуване и модели. Спрингер, Великобритания, 263 стр.
Svensson, A., S. W. Nielsen, S. Kipfstuhl, S. J. Johnsen, J. P. Steffensen, M. Bigler, U. Ruth и R. Röthlisberger. 2005. Визуална стратиграфия на леденото ядро на Северно Гренландия (NorthGRIP) през последния ледников период, J. Geophys. Res., 110, D02108, doi: 10.1029 / 2004JD005134.
Velicogna I. и Wahr J., 2006. Ускоряване на загубата на маса на лед в Гренландия през пролетта на 2004 г. // Природа, 443 (21 септември 2006 г.), стр. 329-331.
Velicogna I. и Wahr J., 2006. Измерванията на гравитацията с променлива във времето показват загуба на маса в Антарктида // Science, 311 (24 март 2006), no. 5768, стр. 1754-1756.
Зотиков И. А., 2006. Антарктическото подледниково езеро Восток. Глециология, биология и планетология. Спрингер - Verlag, Берлин, Хайделберг, Ню Йорк, 144 стр.
Войтковски К. Ф., 1999. Основи на глациологията. Наука, Москва, 255 стр.
Глациологически речник. Ed. В. М. Котлякова. Л., ГИМИЗ, 1984, 528 с.
Жигарев В. А., 1997. Океанска вечна замръзналост. Москва, Московски държавен университет, 318 стр.
Калесник С. В., 1963. Очерки по гляциология. Държавно издателство за географска литература, Москва, 551 стр.
Кечина К. И., 2004. Долината, която се превърна в леден гроб // BBC. Фоторепортаж: 21 септември 2004 г.
Котляков В. М., 1968. Снежна покривка на Земята и ледниците. Л., ГИМИЗ, 1968, 480 с.
Подолски Е. А., 2008. Неочаквана перспектива. Jean Louis Rodolphe Agassiz, Elements, 14 март 2008 г. (21 стр., Преработена версия).
Попов А. И., Розенбаум Г. Е., Тумел Н. В., 1985. Криолитология. Издателство на Московския университет, 239 стр.

Традиционно снежното забавление се провежда там, където зимите са дълги и сурови, а ледът и снегът са изобилни, като Норвегия или Канада. Сред най -големите в света обаче са фестивалите в Харбин (Китай) и Сапоро (Япония).

Китай, Харбин, Международен фестивал на снега и леда

Това събитие се провежда ежегодно от 1963 г. В историята му имаше прекъсвания, но от 1985 г. фестивалът беше възобновен и сега ежегодно приема гости от цял свят. Тук винаги има много туристи, за които е предвидена обширна програма, включително ски и моторни шейни, и дори плуване в ледената дупка.

Лед за скулптури се носи от река Сунхуа, има достатъчно сняг и в Североизточен Китай, където се намира Харбин - зимите тук са сурови, термометърът периодично може да падне под -30 градуса.

Особено красиво е на територията на фестивала през нощта, когато многоцветните светлини с подсветка трансформират ледените скулптури, рисувайки ги с ярки цветове.

Официалното начало на фестивала е 5 януари, продължава точно един месец. Но разбира се, фантастичните творения на майсторите се появяват на неговите сайтове не по магия в навечерието на откриването - това е дълъг процес, който понякога не спира дори през нощта. И всъщност обхватът на фестивала е много по -широк: някои творби могат да се видят още преди официалното откриване, а след края на програмата много структури се запазват, доколкото времето позволява.

Япония, Сапоро, Снежен фестивал

Историята на този фестивал започва през 1950 г., но световната слава го спохожда повече от 20 години по -късно - след XI зимните олимпийски игри, които се провеждат в Сапоро през 1972 г. От 1974 г. тук ежегодно се провежда Международното състезание на фигурите на сняг, в което участват отбори от различни страни по света.

Японският фестивал се провежда в началото на февруари и продължава само една седмица, но това не пречи на участниците му да създават грандиозни снежни паметници. Погледнете следващата снимка - впечатляваща, нали?

Фестивалните събития в Сапоро се провеждат на няколко места. От снежното царство в парк Одори ще бъдем транспортирани до ледена приказка, разположена в квартал Сусукино.

Невероятните ледени фигури не само красят града, но и привличат много туристи, които всяка година идват на снежния фестивал в Сапоро.

Третият обект на фестивала е стадионът Tsudomu, където занаятчиите създават снежни копия на паметници на световната архитектура. Реален размер.

Снежният фестивал в Сапоро има конкурент: вторият по големина град в Хокайдо е Асахикаваежегодно по същото време провежда свой собствен зимен фестивал. Трудно е да изненадате участниците в подобни събития с гигантски снежни композиции, но именно на фестивала в Асахикава беше регистриран рекордът на Гинес за най -голямата снежна скулптура.

В търсене на "жар" организаторите Зимен фестивал в Асахикавареши да заложи на необичайно осветление - и това беше правилно. Не случайно това събитие сега се нарича и празник на светлината.

Япония, Асахикава, 9 февруари 2013 г. Приказна пролет - ледена скулптура с подсветка. Снимка от iStock.com/seiksoon

Умело изпълнените ледени композиции са привлекателни сами по себе си - а талантливо подбраното осветление създава истинска магия.

Канада, Отава, Winterlude

Те също обичат светлинните ефекти в Канада. За да се убедите в това, просто погледнете снимките, направени в Отава на фестивала Winterlude (Winterlude = зима + интермедия).

Този празник е сравнително млад - той се провежда всеки февруари от 1979 г. Основните събития обикновено са синхронизирани с уикендите, но можете да се възхищавате и на творенията на състезателите в делничните дни. Единственото нещо, което може да развали празничната атмосфера, е нестабилното време: размразяванията в Отава не са рядкост.

За разлика от фестивалите в Китай и Япония, международното състезание по снежни и ледени скулптури тук е само част от много обширна и разнообразна програма от събития, включваща, наред с други неща, такова екзотично забавление като „състезания на сервитьори“ и „състезания на легла“ , които се провеждат на езерото. Doe. Фигурите на леда обаче не стават по -малко красиви или по -малко удивителни от това.

Winterlude не е единственият фестивал на скулптури от лед и сняг в Канада. V Торонтовсеки уикенд на февруари има IceFestи в Квебеквсяка зима идват туристи Зимен карнавал... Тук по повод на събития се изгражда голям Леден дворец и дори хотел се изгражда от лед и сняг.

Празникът в Квебек се провежда ежегодно от 1955 г. и продължава повече от две седмици - от 31 януари до 16 февруари. Е, за първи път подобно събитие се случи тук вече през 1894 г. Програмата му също е много обширна и включва не само състезание по ледена скулптура, но и множество спортни състезания, концерти, каране на шейни и други зимни забавления.

Коментар от Фоксин

Скоро моят Външен рай ще бъде тук, оттук ще започна пътуването си да създам моята страна. Така че не се изненадвайте, ако внезапно прекарам фермата ви или закуската ви, или може би вие. Вярно е, че правителството вероятно ще ми изпрати някаква Змия. Но ако искате да се присъедините, елате, имам Ocelot и Metal Gears, всичко останало все още не е пълноценно. Преди срещата всички, Bi * B *** беше с вас (името е криптирано за ваша собствена безопасност) * се качи в кутията *

P.S. ако не ви харесват моите глупости, тогава не се колебайте да поставите минус, тъй като всичко това е напълно неподходящо тук, пиша просто върху емоции от една от любимите ми серии игри, всички Pis;)

Коментар от Фоксин

Моят Outer Haven скоро ще бъде готов, Фултън. Скрийте закуските си и себе си, Фултън не знае граници.

Коментар от Фоксин

Глава 1. Това е моят гарнизон!
Това се случи в четвъртък, 13 -и от 11 -ия месец, 2014 г. от раждането на Христос. Навън беше студено, струва ми се, исках да се прибера възможно най -скоро от гадната си работа и да видя нов свят, чието име е Дренор. Нямаше проблеми с входа. Мислех, че IM най -накрая успя да се справи без проблеми при стартирането. При влизането в играта ме посрещна писмо от Кадгар, той каза, че съм най -големият войн на Азерот, че само аз мога да спася всички. Отидох до портала, където ме посрещнаха големите герои на двете фракции. Заедно пробихме портала и видяхме големите орди от Желязната Орда. Мислех, че всичко е загубено, но също така се зарадвах, че IM успя да направи такъв епос. Помогнах на Великите герои да отблъснат атаката и да унищожат портала, силите на JO вече не заплашваха Azeroth. Срещнахме жестоките лидери ЖО и трябваше да избягаме. Тичахме и бягахме, докато най -накрая стигнахме до корабите на WO. Отмъкнахме един от тях и отидохме в другия край на континента. И тогава започва ...
* Запалва цигара * Времето навън стана лошо, ставаше все по -тъмно, доброто му настроение започна да пада и само мислите за Дренор го върнаха. Товаренето стана и се оказа, че корабът е разбит. Избягах от банката с Трал. По -късно се срещнахме с Великия вожд Дуротан от клана Frostwolf. За щастие този клан беше срещу WO и решихме да обединим усилията си, за да отблъснем силите на WO. Всичко мина добре, докато накрая стигнах до мястото, където планирахме да построим лагер за мен. Като командир на силите на Ордата трябваше да построя крепост тук и да затвърдя влиянието на Ордата на този континент, оттук трябваше да започне истинска кампания срещу силите на ЖО. Първите две задачи, възложени от моя стюард и архитекта, предизвикаха само усмивка. Те бяха толкова прости. Разбира се, преди това трябваше да го търся дълго време в куп от няколко хиляди други герои. Щом се отдалечих от тази купчина, започнаха да се случват наистина магически неща. Виждал съм десетки трупове на грон - същества, които трябваше да бъдат убити, за да се построи Гарнизонът. Всички те бяха в една и съща точка и не изчезнаха. Тогава не обърнах внимание на това ... Но след няколко минути видях, че леенето на каквото и да е нещо продължава 30 секунди или дори минута повече. Тогава видях светлината! Видях, че gronn, който атакувах, не ми реагира по никакъв начин! Но след една минута той беше повреден и открих, че наблизо има десетки други герои. След час, когато изпълних първите две задачи, направих още няколко и получих ИТ! Цялото мъчение беше за НЕГО! Мислех, че всички проблеми ще изчезнат веднага щом се появи хваленият Гаризон. В края на краищата имаше система за поетапно действие и не трябва да има никакви забавяния и отговори за няколко минути, може би само малко. Но никога през живота си не съм грешал (в) Първите 34! повикването най -накрая даде резултат и щом доблестните защитници на гарнизона започнаха да се зареждат, видях това в Моят гарнизон! имаше хиляди герои!
* Запалва цигара 6 за час и половина * Този свят е затънал в корупция, злите сили на Старите богове проникнаха в мозъка ми и ми показаха тези илюзии, помислих си. Валежите извън прозореца се засилиха, тъмнината нарастваше все повече и повече. А в Гарнизона междувременно викаха само едно: "Това е моят гарнизон!" „Свали n [защитен имейл]от моя гарнизон "" Какви са тези нелегални имигранти в моя гарнизон "" това викаха ... Враждата се засили, наближаваше междуособна война в Ордата и Алианса. Но всичко това се промени в пластира Murloc! Тогава защитникът на цялата Вселена - Хогер - долетя върху Гамон! Той спаси всички от войната. И два дни по -късно конфликтът беше уреден. Доблестните герои на двете фракции се бориха със силите на JO във всички посоки, но разбира се, победата все още беше далеч.
По време на междуведомствената война герои като Велен, Оргрим, Мараад, Га "нар ...

Парите вече нямат смисъл. Хората плащат с чувства. Някой ги спечели солидно, а някой използва чувствата, които природата му е дала. Те, по -специално, бяха наред, че това наруши работата на хипофизната жлеза и хипоталамуса.
Джон беше излишно мързелив. Не искаше да работи, но в същото време искаше да язди като сирене в масло. Животът в лукс е неговата мечта. Той искаше да купи кола за тази цел. Той дойде в автокъщата. И погледна отстрани ценовия етикет - радост и щастие. В него кипеше противоречие; живейте в лукс или живейте като човек. Забелязвайки интереса на клиента, към него се обърнал консултант.
- Бихте ли искали да закупите? - попита консултантът.
- Извинете, имате ли по -евтин? - попита плътно Джон.
- В гаража на дядо ми е по-евтино, а това е ретро стил, титанови дискове, 10-годишна гаранция, разход на бензин 5 литра на 100 км. Радиомагнитофон, пълен с пълнеж. Тогава консултантът се опита с помощта на факти за колата и различни жаргони да разбере какъв социален статус може да има Джон.
- Е, приемаш ли?
- Не бързай с мен! Тъй като купих апартамент за моето доверие и гордост, не мога да съм сигурен в нищо.
Джон погледна колата.
- Мога ли да имам нещо за съвестта си?
- Пффф, хлапе, сега това, което можеш да купиш за съвестта си, е максимумът на мач. Консултантът се облегна на рамото му, сякаш са стари приятели.
- И какво дяволът не се шегува!
- Нека да! Той затвори очи и протегна ръка да плати.
консултантът извади терминал за плащане, хитро се усмихна и каза лукаво;
- С теб щастие и радост.
Сега Джон кара красива кола. Той иска да бъде щастлив, но не може.

Отзиви

Дневната аудитория на портала Proza.ru е около 100 хиляди посетители, които общо разглеждат повече от половин милион страници според брояча на трафика, който се намира вдясно от този текст. Всяка колона съдържа две числа: броя показвания и броя на посетителите.

Всяка зима прозрачният, твърд лед, играещ на слънчевите лъчи, ограничава нашите реки и езера, замръзва по билото на покривите с дълги ледени висулки, превръща есенните локви в гладки, хлъзгави ледени пързалки за деца.

Във фризера на хладилника ледът може да се готви дори през разгара на горещото лято. Може да изглежда като прозрачно стъкло и мътна бяла пластмаса. Почти всеки знае какво е лед и как се образува - това е просто замразена вода. Но какво наистина знаем за това невероятно вещество?

Какво е лед?

На първо място, трябва да се каже, че твърдението, че ледът се образува от вода, не е напълно точно. В допълнение към водния лед има още амоняк, метан, а също така нареченият „сух“ лед, който се образува при замръзване на въглеродния диоксид. Наречен е сух, защото не се образува локви, когато се топи: въглеродният диоксид моментално се изпарява директно от замръзналото състояние.

Но ще говорим само за леда, който се образува от водата. Неговите кристали се характеризират с така наречената шестоъгълна система, когато всички водни молекули са подредени в правилна обемна решетка, а една молекула е свързана с четири най-близки. Тази структура е характерна за много скъпоценни камъни и минерали - диамант, кварц, турмалин, корунд, берил и др. Кристалната решетка държи молекулите на разстояние една от друга, така че плътността на леда е по -малка от плътността на водата, от която се образува. Парчета лед плуват по повърхността на водата, вместо да потънат на дъното.

Според изследванията нашата планета сега има около 30 милиона квадратни километра лед. По -голямата част е концентрирана върху полярните шапки - където дебелината на ледения слой на някои места достига 4 километра.

Как се образува лед?

Получаването на лед е много просто: просто трябва да намалите температурата на водата, като я понижите под нулата градуса. В същото време процесът на кристализация започва във вода: нейните молекули се подреждат в подредена структура, наречена кристална решетка. Този процес протича по същия начин във фризера, в локва и в океана.

Замразяването винаги започва от горния слой вода. Първоначално в него се образуват микроскопични ледени игли, които след това замръзват помежду си, образувайки своеобразен филм върху повърхността на водния стълб. В големи водни обекти вятърът разтърсва повърхността на водата, образувайки вълни върху нея, така че замръзването отнема повече време, отколкото при неподвижна вода.

Ако вълнението продължава, филмите се струпват в ледени палачинки с диаметър до 30 сантиметра, които след това замръзват в един слой с дебелина най -малко 10 сантиметра. На този слой, наречен млада риба, нов лед впоследствие замръзва отдолу, а понякога и отгоре, образувайки достатъчно здрав и дебел покрив.

Силата на леда зависи от вида му: прозрачният е един и половина пъти по -силен от мътния бял. Смята се, че 5-сантиметровият слой лед вече може да издържи теглото на човек, а 10-сантиметровият слой-теглото на лек автомобил. Но все още е нежелателно да излизате на леда на резервоара, докато дебелината му достигне 12-15 сантиметра.

Ледени свойства

Най -известното и важно свойство на леда за нас е способността да се топи сравнително лесно, превръщайки се във вода при нулева температура. От гледна точка на науката той има и други качества:

— прозрачност, способността да пропуска добре светлина;

— безцветност- самият лед няма цвят, но може да бъде оцветен с цветни добавки;

— твърдост, способността да поддържа формата си без външна обвивка;

— течливост- но това свойство му е присъщо само в някои модификации;

— крехкост- парче лед се счупва дори с леко усилие;

— деколте, т.е. способността да се разделя по кристалографски линии.

Съставът на леда се отличава с висока степен на чистота, тъй като в кристалната решетка няма място за чужди молекули. Замръзвайки, водата измества примесите, които са разтворени в нея. Но много вещества, разтворени във вода, възпрепятстват замръзването - например в морската вода ледът се образува при по -ниска температура от обичайното, докато солта се измества от водата по време на замръзване, образувайки малки солни кристали. Когато се стопят, те се разтварят отново във вода. Всъщност процесът на ежегодно замразяване на водата поддържа нейното самопречистване от различни примеси в продължение на милиони години подред.

Къде се появява лед в природата?

На нашата планета лед може да се намери навсякъде, където е температурата околната средапада под нула градуса (по Целзий):

- в атмосферата под формата на малки кристали - сняг или скреж, както и по -големи гранули -;

- на повърхността на планетата под формата на ледници - вековни струпвания, разположени на Северния и Южния полюс, както и на върховете на най -високите планински вериги;

- под земята под формата на вечна замръзналост - в горния слой на земната кора наоколо.

Освен това според изследванията на астрономите ледът, т.е. замразена вода, открита на много планети в Слънчевата система. В малки количества се среща на Марс и на редица планети джуджета, както и на луните на Юпитер и Сатурн.