7.10. Льодовики

Льодовики — це величезні маси природного рухомого льоду, які утворюються внаслідок нагромадження, ущільнення і перекристалі­зації багаторічних твердих атмосферних опадів. Льодовики вкрива­ють близько 11 % (16,2 млн км²) поверхні суші; 98,5 % цієї площі, або майже все сучасне зледеніння, припадає на Антарктиду, Гренлан­дію і острови Північного Льодовитого океану, решту 1,5 % займають гірські льодовики. Найбільшої товщини досягають льодовики в Антарктиді — до 4200 м. У горах вони мають значно менші розміри, які лише місцями перевищують сотні метрів.

Утворення льодовиків пов'язують з хіоносферою. Так називають оболонку холоду або морозну сферу, що оточує всю Землю, в якій є можливим постійний позитивний баланс твердих опадів. Нижня межа цієї оболонки в основному збігається з кліматичною сніговою лінією — рівнем, на якому кількість твердих опадів дорівнює витра­там на їх танення. Нижче цієї границі снігу надходить менше, ніж витрачається, а вище від неї за наявності твердої поверхні може відбуватися нагромадження снігу і поступове перетворення його у фірн і глетчер. Вони характеризують різні стадії ущільнення снігу і льоду. Сніг з часом перетворюється в зернистий лід -- фірн, а останній під впливом тиску шарів, що залягають вище, перетворюєть­ся в суцільну склоподібну масу — глетчерний лід. Підраховано, що на утворення І м³ глетчерного льоду витрачається приблизно Им³ снігу. Область, де відбувається перетворення снігу в лід, називається областю живлення.

У разі відсутності в межах хіоносфери суші або льодової поверхні нагромадження снігу, а отже, й утворення льоду не відбувається навіть тоді, коли з хмар постійно випадають тверді опади. Тому нижня снігова лінія в середніх і низьких широтах не скрізь виражена. Положення ж її у високих горах визначається не тільки географіч­ним положенням, а і кількістю опадів: чим більше випадає твердих опадів, тим триваліше вони танутимуть, тому рівень нижньої сніго­вої лінії тут знижується. І навпаки — якщо снігу випадає мало, нижня межа поширення снігу піднімається угору. Саме внаслідок такої нерівномірності в розподілі опадів нижня снігова границя, роз­ташована над екватором, ближче до земної поверхні, ніж та, що роз­ташована над тропіками.

5300м 5600 м

1000 м

Рис. 21. Висота снігової лінії

Їх висота залежить також від експозиції схи­лів та особливостей орографії. В узагальненому виді хід нижньої снігової лінії на землі зображено на рис. 21

Що ж стосується верх­ньої снігової лінії, то спо­стерігати її положення на земній поверхні ніде не можна, бо вона вище будь-яких нині існуючих гір. Але в атмосфері верхня межа безумовно наявна, адже з підняттям угору кількість опадів зменшуєть­ся і на певній висоті з повітря може виділитися лише мізерна їх кількість, яка легко випаровується навіть при існуючих тут низьких температурах.

Оскільки положення і висота материків з часу останньої льодо­викової епохи істотно не змінилися, стає очевидним, що зледеніння залежить безпосередньо від кліматичних умов. Зміни клімату були періодичними. За останні 20 млн років відбулося чотири головних наступання і відступання льодовиків. Так, на території Східноєвро­пейської рівнини збереглися сліди — це головним чином специфічні моренні відклади — Окського, Московського, Дніпровського і Валдайського зледенінь. Максимальним з них було Дніпровське, під час якого льодовик досяг, зокрема, районів, де нині розташовані міста Ковель, Рівне, Житомир, Київ, Чернігів, а по долині Дніпра його "язик" проник ще південніше — до широти Дніпропетровська.

Для того щоб почався холодний льодовиковий або теплий міжльо­довиковий період, необхідні незначні зміни клімату з пониженням або підвищенням температури лише на кілька градусів. Тому заслу­говують на увагу гіпотези, які пояснюють розвиток зледенінь в умо­вах слабких коливань клімату земними або позаземними причинами.

До земних належать причини, що призводять до зменшення кількості сонячного тепла, яке досягає Землі, або зумовлюють зміни в розподілі тепла на її поверхні. Так, загальне планетарне похоло­дання клімату може бути викликане зменшенням прозорості атмо­сфери внаслідок попадання в повітря великої кількості вулканічно­го попелу. Зменшення кількості тепла, яке утримується Землею, може бути пов'язане зі зміною вмісту в атмосфері вуглекислого газу. Між іншим, сучасне потепління клімату нерідко пояснюють саме збільшен­ням вмісту вуглекислого газу в повітрі. Регіональні зміни в роз­поділі тепла на поверхні Землі пов'язані перш за все зі змінами напряму руху океанічних і повітряних течій.

Нині більшість учених віддає перевагу позаземним причинам зледенінь, їх пов'язують з коливанням сонячної активності або зі змінами положення Землі відносно Сонця.

Причини зледенінь ще до кінця не з'ясовані, але вони виклика­ють великий інтерес у людей, бо їх життя суттєво залежить від кліма­ту. Ми живемо у відносно сприятливий період розвитку нашої пла­нети. Але загроза наступання льодовиків, які вкрили б великі площі родючих земель і відтіснили б людей з їх обжитих місць, існує. З іншого боку, коли б розтанули гігантські льодовики Антарктиди і Гренландії, то рівень води в океанах піднявся б на 60 м. В результаті цього з лиця Землі зникли б значні низинні території разом з ба­гатьма великими містами.

Вивчення сучасного зледеніння Землі показало, що за морфоло­гічними і динамічними особливостями доцільно розрізняти два типи льодовиків: гірські та покривні. В гірських льодовиках напрям руху і форма зумовлені рельєфом земної поверхні, їх ще називають льо­довиками стоку. Здебільшого для них характерні довгі язики, в які, як у річку, впадають льодовики-притоки. Рекордсменом щодо дов­жини є льодовик Беринга на Алясці завдовжки 220 км. Швидкість руху гірських льодовиків — від 20 см до 3 м на добу.

У покривних льодовиків (вони відомі ще як льодовики розтікан­ня) напрям руху і форма зумовлені розподілом живлення і витра­тою льоду, а не особливостями рельєфу. Найбільший з них — льодо­вик Антарктиди. Він займає площу 13,9 млн км².

Середня товщина цього льодовика близько 1720 м, а максималь­на досягає 4200 м. Завдяки наявності могутнього льодового панцира середня висота материка становить 2040 м, що майже в тричі пере­вищує середню висоту решти континентів. Під дією своєї величезної ваги льодовий щит Антарктиди повільно — від 10 до 130 м за рік — сповзає в океан і, обламуючись, утворює айсберги (Eisberg у пере­кладі з німецької означає "льодова гора"), їх довжина часом переви­щує 300 км. Висота айсбергів доходить до 600—700 м, причому їх надводна частина становить 1/5 підводної.

Покривні льодовики поділяються на льодовикові куполи (випуклі льодовики товщиною до 1000 м); льодовикові щити (великі випуклі льодовики товщиною понад 1000 м і площею більше 50 тис. км²); вивідні льодовики (льодовики, що швидко рухаються і через які відбу­ваються витрати льоду покривних льодовиків; вивідні льодовики звичайно закінчуються в морі, утворюючи плаваючі льодовикові язи­ки, що дають початок численним айсбергам невеликого розміру); шельфові льодовики (плаваючі або такі, що частково спираються на морське дно; вони є продовженням наземних льодових покривів, рухаються з берега до моря і утворюють дуже великі айсберги).

Гірські льодовики за своїми розмірами значно поступаються по­кривним. У помірних і низьких широтах ними вкрито переважно найбільш піднесені ділянки гір. У залежності від місцеположення гірські льодовики поділяють на вершинні, схилові і долинні. Багато з них характеризуються підвищеною рухливістю, швидкість пере­міщення донизу деяких з них становить 50—200 м у рік. При швид­кому сповзанні льодовик може перегородити річкову долину. Так, дуже відомий на Памірі льодовик Ведмежий, який через кожні 10— 15 років починає рухатися, нерідко створював загрозливі для людей ситуації. Тому за поведінкою цього льодовика, як і багатьох інших, ведуться регулярні спостереження.

Льодовики відіграють велику роль у географічній оболонці. Вони істотно впливають на рельєф, кліматичні і погодні умови Землі. Зав­дяки їм утворюються моренні відклади, гострі гребені гір та інші характерні форми рельєфу. Льодовики живлять чистою водою чис­ленні ріки, які беруть початок з гір. Вони містять величезні запаси прісних вод, які так необхідні населенню в деяких регіонах планети. Зараз активно опрацьовуються проекти використання запасів прісних вод, зосереджених в айсбергах. Передбачається, зокрема, буксируван­ня плаваючих льодових островів до берегів тих країн, де відчуваєть­ся гострий дефіцит прісних вод.