ДВИЖЕНИЕ ЛЕДНИКОВ.
Существенной особенностью льда является его пластичность и способность течь под давлением. Поэтому движение ледника во многом аналогично движению водного потока, но характеризуется несравненно меньшими скоростями.
Первые наблюдения за движением ледников были сделаны в начале XIX в., а в дальнейшем они стали производиться систематически.
Наиболее простым и распространенным является следующий способ наблюдения за движением ледника. Поперек ледникового языка устанавливается прямолинейный ряд окрашенных камней или кольев. В створе с ним на берегах ледниковой долины закладываются неподвижные репера. Через некоторый промежуток времени всегда удается заметить деформацию прямой линии камней или кольев. Вниз по течению значительно быстрее выдвигается вперед середина линии, тогда как краевые, прибрежные ее части, отстают, хотя и продвигаются вперед по отношению к неподвижным реперам на берегах.
Подобные наблюдения позволяют установить, что лед движется быстрее всего по середине ледника, на стрежне ледяного потока, а у берегов его движение тормозится из-за трения о склоны долины. Подобное же замедление движения происходит и на глубине у дна ледника, так что наибольшие скорости приурочены к поверхностным частям ледникового языка. Это установлено специальными наблюдениями по буровым скважинам, заложенным на ледниках.
Таким образом, движение ледника ни в коем случае нельзя рассматривать как простое скольжение льда под уклон. Оно действительно является подобием течению воды, обусловленным пластичностью льда под давлением верхних слоев на нижние и напором верхних частей ледника на расположенные ниже по долине.
Лед под давлением испытывает пластические деформации, что показывает простой опыт. Внутрь полого шара, состоящего из двух полушарий, соединяемых болтами, кладут неправильный кусок льда и затем завинчивают болты. Излишек льда выдавливается через шов между полушариями, а остальная часть куска приобретает форму шара, причем не образуется никаких трещин.
В ледниках давление бывает огромным, так как мощности льда даже в горных глетчерах доходят до нескольких сотен метров, а толщина ледниковых покровов Гренландии и Антарктиды в центральных частях достигает местами 3—3,5 км. В нижних частях ледников лед становится текучим и движется от участков с более высоким давлением к участкам с меньшим давлением. Поэтому в полярных странах с очень холодным климатом движущееся льды возникают даже на ровной поверхности, так как у края ледника давление всегда нулевое, а в середине ледника оно постепенно повышается.
При большой мощности льда ледник может даже иногда двигаться вверх по уклону ложа, преодолевая значительные неровности. Но наклон ложа, конечно, всегда благоприятствует течению льда. Скорость его движения оказывается примерно в 10000 раз меньше скорости воды при тех же углах наклона русла. Абсолютная величина скорости течения льда колеблется от 0,25 мм/час до 1,25 м/час.
Несмотря на текучесть, глетчерный лед все же остается твердым, реагирующим на мгновенные резкие напряжения, как хрупкое тело. Поэтому в толще глетчерного льда в ходе движения образуются трещины, особенно в верхних частях, где давление относительно невелико, и лед почти не приобрел пластических свойств. Эти трещины могут рассекать и всю толщу льда, если она не очень велика.
Особенно многочисленны трещины на языках горных ледников, но наиболее велики по размерам трещины мощных ледниковых покровов полярных стран. Они нередко представляют собой целые пропасти. Иногда их ширина достигает вверху 10— 15 м, а глубина — десятков, а то и сотен метров. На языках горных ледников, двигающихся вдоль дна долин, системы трещин закономерно ориентированы по отношению к длине ледника. Среди них различают поперечные и продольные.
Поперечные трещины местами образуются у краев ледника, где они направлены косо к берегу, несколько вниз по течению. Их образование связано с трением льда о склоны. Наиболее часто поперечные трещины образуются при резком перегибе продольного профиля ледникового русла. В случае очень крутых перегибов кривой ледникового русла лед распадается на отдельные глыбы, причудливо громоздящиеся друг над другом, образуя так называемые ледопады. Оттаивая, глыбы льда нередко приобретают форму заостренных сверху вертикально стоящих пластин, пирамид, обелисков и т. п. Подобные образования получили название серраков.
Продольные трещины возникают в местах расширения ледниковой долины и растекания льда в стороны. Особенно густую систему они образуют у конца ледникового языка, где расходятся в стороны в виде веера.
Расход льда в леднике осуществляется, как правило, путем его таяния и в гораздо меньшей степени путем прямого испарения в атмосферу. Таяние ледника (абляция) происходит в основном с его поверхности при соприкосновении с теплым воздухом, а также при непосредственном нагревании солнечными лучами. Кроме того, лед может подтаивать и у дна ледника, так как давление, под которым лед здесь находится, сильно понижает точку его плавления. Так, при давлении 2200 кг/см² лед может таять даже при температуре минус 22°. Однако при максимальной мощности льда, известной в Гренландии или Антарктиде (3—3,5 км), давление на его ложе не превышает 300 кг/см², поэтому описанное явление никогда не играет существенной роли в таянии ледника.
Образующиеся талые воды стекают по поверхности ледника, проникают в его трещины и движутся на глубине вдоль них и по каналам, протаянным ими в толще льда. Нередко такие, подледниковые или внутриледниковые потоки талых вод находятся под значительным гидростатическим давлением; известны случаи их выброса из трещин льда в виде фонтанов.
Иногда талые воды образуют в толще льда как бы изолированные резервуары, или карманы, содержащие значительные объемы воды. Так, например, подобный карман, содержащий 100 тыс.м³ воды, возник в 1892 г. в Альпах. Карман внезапно прорвался, и вода ринулась с высоты 3000 м. В результате было снесено два селения.
В случае, когда ледники спускаются прямо в море, что характерно для высоких широт обоих полушарий, главной формой расхода льда становится обламывание его глыб и унос их течением. Такие плавучие глыбы льда называются айсбергами. Высота айсбергов в некоторых случаях бывает 100 м и более, причем над поверхностью воды возвышается только 1/8 ледяной глыбы.
Общий объем льда з крупных айсбергах нередко измеряется многими кубическими километрами и даже десятками кубических километров. Особенно грандиозные айсберги обламываются от окраин ледникового покрова Антарктиды. Здесь известны случаи, когда встречались ледяные горы, длина и ширина которых достигала сотен километров.
Назад Далее...
|
