Тема 2. Морфологические и динамические характеристики ледников

Материалы и оборудование:

• Калька (10 х 10 см);

• Миллиметровка (10 х 10 см);

• Простой карандаш, ластик, линейка;

• Калькулятор.

Понятия и определения.

Ледник – масса фирна и льда, образовавшаяся путем длительного накопления и преобразования твердых атмосферных осадков и обладающая собственным движением.

Снеговая граница – высотный уровень, выше которого накопление твердых атмосферных осадков преобладает над их таянием и испарением. Выше снеговой границы, где наблюдается положительный баланс снежно-ледовых накоплений, расположена область питания (аккумуляции) ледника, а ниже – где таяние преобладает над аккумуляцией – область абляции (расхода). Если приход снежно-ледовых масс в области питания больше чем их расход в области абляции, ледник наступает; если меньше – отступает; в случае равенства – ледник стабилен. Количественной характеристикой, позволяющей судить о типологии и динамике ледников, является ледниковый коэффициент (К_л), который представляет собой отношение площади области питания ледника (F_п) к площади области абляции (F_а):

К_л = F_п : F_а (1)

У современных долинных ледников значения К_л колеблются от 1 до 2, у каровых – от 0,5 до 1. При положительном балансе льда ледник начинает двигаться. Темп его перемещения оценивается с помощью скорости движения льда (V_л), которая пропорциональна квадрату мощности ледника (h_л) и уклону его поверхности (I_л):

V_л = kh_л²I_л (2)

где k - размерный эмпирический коэффициент, равный для ледников Памира 0,015.

Задание 1. Зная географические координаты ледника, вычислить высотное положение снеговой границы, нанести ее на план, рассчитать площади области питания (F_п), области абляции (F_а) и ледниковый коэффициент (К_л). На основании полученного коэффициента определить тип ледника (долинный, каровый).

Методические указания:

1. Используя данные таблицы 2 определить высоту снеговой границы ледника Верхнего (рис. 2), имеющего координаты 38⁰ с.ш., 72⁰ в.д.

Таблица 2

Средние высоты снеговой границы по широтным поясам северного полушария

Широта	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90
Высота, м	4600	4600	5200	4900	3900	2600	1600	600	550	0

2. Нанести на кальку план ледника и снеговую границу в виде пунктирной линии, перпендикулярной отрезку, соединяющему верхнюю и нижнюю точки распространения льда.

3. С помощью миллиметровки или палетки рассчитать общую площадь ледника, площади области питания (выше снеговой границы) и области абляции (ниже снеговой границы).

4. Нанести на план ледника условные знаки и штриховку, отраженную в легенде.

5. Подставив полученные значения в формулу (1), вычислить значение ледникового коэффициента.

6. Определить тип ледника Верхнего.

Задание 2. Используя данные задания 1 и формулу (2), определить скорость движения льда.

Методические указания:

1. Определить среднюю мощность (h) ледника с помощью уравнения h = V : F, где V – суммарный объем ледника (0,075 км³), а F – его общая площадь.

2. Рассчитать уклон (I) поверхности ледника с помощью уравнения

I = (H_max - H_min) : L, (3)

где H_max - H_min – разность (м) верхней и нижней высотных отметок ледника, L – расстояние (м) между этими отметками.

3. Подставив в формулу (2) все необходимые параметры, вычислить скорость движения льда.

Задание 3. По карте удельного баланса массы льда (рис. 3) определить гляциодинамическое состояние ледника Марух (Кавказ).

Методические указания:

1. С помощью миллиметровки или палетки рассчитать площади контуров с различным удельным балансом массы льда в области питания и области абляции.

2. Определить средневзвешенные значения массы льда в областях с положительным и отрицательным балансом. Для удобства расчетов заполнить таблицу 3. Вычисление осуществляется путем перемножения площадей контуров на средние значения соответствующих им интервалов с последующим суммированием результатов и делением на общую площадь ледника.

Таблица 3

Данные для расчета гляциодинамического состояния ледника Марух

Значения удельной массы льда (М, г/см2)	Площадь контура (F, см2)	М х F	Средневзвешенное значение удельной массы льда
Область питания (положительного баланса)
200-150
150-100
100-50
50-0
Всего
Область абляции (отрицательного баланса)
0…-50
-50…-100
-100…-150
-150…-200
-200…-250
-250…-300
-300…-350
Всего

Рис. 2. План ледника Верхнего в горах Памира (38⁰ с.ш., 72⁰ в.д.)

1- границы ледника, 2 – снеговая граница, 3 – область питания, 4 – область абляции, 5 – высотные отметки, м

Рис. 3. Карта удельного баланса массы льда ледника Марух на Кавказе

3. На основании сравнения средневзвешенных значений масс льда в области питания и области абляции рассчитать дисбаланс и сделать вывод о гляциодинамическом состоянии ледника Марух.