Съдържание
- Какво е ледник?
- Как се формират ледници?
- Как текат ледници?
- Какви са зоните на ледник?
- Защо ледниците напредват и се отдръпват?
- Как климатичните промени влияят на ледниците?
- Какви са някои от ерозионните особености, издълбани от долините ледници?
- за автора
Ледник Бучер Вали в Аляска красиво представлява голям ледник, който получава лед от множество по-малки ледници, които се присъединяват към него като притоците на поток. Изображение от Геологическото проучване на САЩ.
Какво е ледник?
Ледник е бавно течаща маса лед с невероятни ерозивни възможности. Долините ледници (алпийски ледници, планински ледници) превъзхождат при извайването на планини в назъбени хребети, върхове и дълбоки U-образни долини, тъй като тези силно ерозивни реки от лед напредват по планинските склонове. Понастоящем долините на ледниците са активни в Скандинавия, Алпите, Хималаите, както и в планините и вулканите по крайбрежието на Северна и Южна Америка. Невероятният, назъбен пейзаж в Южните Алпи на Нова Зеландия също е любезен от ерозивната сила на ледниците. Осветлението на сигналните маяци във филма „Властелинът на пръстените - Завръщането на краля“ улавя този известен пейзаж.
Континенталните ледници (ледени покривки, ледени шапки) са масивни листове ледников лед, които покриват сухоземни масиви. Понастоящем континенталните ледници ерозират дълбоко в основата на Антарктида и Гренландия. Огромните ледени покривки са невероятно дебели и по този начин са потиснали повърхността на сушата под морското равнище на много места. Например в Западна Антарктида максималната дебелина на леда е 4,36 километра (2,71 мили), което води до потискане на земната повърхност с 2,54 километра под морското равнище! Ако целият ледников лед на Антарктида се стопи мигновено, всичко, което би се виждало от земната повърхност на Антарктида, биха били големи и малки сухоземни масиви с разпръснати острови, заобиколени от Южния океан
Южна Гренландия от Космоса: Малък континентален ледник покрива Гренландия. Сателитно изображение от НАСА и Геологическото проучване на САЩ.
Вземане на проби от ледников лед: Учен събира проби от сняг от ледника Таку на Аляска. Изображение от Геологическото проучване на САЩ.
Как се формират ледници?
Значително количество натрупване на сняг е необходимо, за да се образува ледников лед. Задължително е през зимата да се натрупва повече сняг от този, който се стопява през лятото. Снежинките са шестоъгълни кристали от замръзнала вода; обаче слоевете пухкави снежинки не са ледникови ледове… поне още.
С натрупването на дебели слоеве снег, дълбоко заровените снежинки стават все по-плътно опаковани. Плътната опаковка кара снежинките да придобиват заоблени форми, тъй като шестоъгълната форма на снежинката е унищожена. С достатъчно време дълбоко заровените, добре закръглени зърна стават много плътно опаковани, изхвърляйки по-голямата част от въздуха, затворен между зърната. Зърнестите снежни зърна се наричат елен и отнемат приблизително две години, за да се образуват.
Дебелата, надвиснала снежна маса оказва огромен натиск върху слоевете на заровена пещ и тези зърна започват да се топят мъничко. Едрата и стопилата вода бавно се прекристализира, образувайки ледников лед. Този процес на трансформация може да отнеме няколко десетилетия до стотици години, тъй като скоростта на образуването на ледников лед е силно зависима от количеството снеговалеж. (Процесът на прекристализация означава, че ледниковият лед е наистина вид метаморфна скала.)
Ледник на долината Тазлина: В близост до края на изтъняването в зоната на отпадъците се виждат процепи. Обърнете внимание, че ледената повърхност е мръсна поради натрупването на пясък и чакълести частици. Ледникът на долината Тазлина в Аляска се оттегля. Изображение на Брус Ф. Молния, USGS. Кликнете върху изображението, за да го увеличите.
Зони на ледник: Карикатурен разрез през ледник, показващ зоната на натрупване и зоната на разхищение. Изображение от Геологическото проучване на САЩ.
Как текат ледници?
Ледник започва да тече, когато гъста маса лед започне да се деформира пластично под собствената си тежест. Този процес на пластична деформация (вътрешна деформация) възниква, защото ледените кристали са в състояние бавно да се огъват и да променят формата си, без да се счупят или напукат. Пластичната деформация се случва на дълбочина 50 метра (164 фута) от повърхността на ледника.
Плътният ледников лед е доста тежък и голямата тежест на ледника може да накара леда по основата на ледника да се стопи. Топенето се случва, защото температурата, при която ледът се топи, се намалява поради налягането, упражнявано от теглото на надледения ледников лед. Топлината от земната повърхност може също да доведе до топене на лед по основата на ледника. Процесът на базално плъзгане се случва, когато между базалния лед и земната повърхност се натрупва тънък слой стопила вода. Стопилата вода функционира като лубрикант, позволяващ на ледника да се плъзга по-лесно по коритото и утайките.
Ако под леда се натрупа голяма част от хлъзгави топи води, ледникът може да започне да напредва много бързо като скок. Понякога известен като галопиращ ледник, извиващ се ледник тече с много бърза скорост. Например през лятото на 2012 г. ледникът Jakobshavn, разположен на източния бряг на Гренландия, беше измерен, че напредва със скорост 46 метра на ден (151 фута / ден). Счита се, че ледникът Якобшавн е отговорен за генерирането на големия айсберг, който в крайна сметка потопи Титаник през 1912г.
Преди и след снимки: Снимките, направени на едно и също място в Национален парк Glacier Bay и резерват в Аляска. Горната снимка показва ледника Муир през 1880 г., а долната снимка показва същия вход през 2005 г. Муир ледник се е оттеглил на 50 километра (31 мили). И двете изображения на Геологическото проучване на Съединените щати.
Какви са зоните на ледник?
Областта на ледниковото образуване се нарича зона на натрупване. В тази зона всяка зима се натрупва повече сняг от тази, която се стопява през лятото. Погребаните натрупвания от сняг се превръщат в елен и накрая се прекристализират в ледников лед. Ледниковият лед се оттича от зоната на натрупване, когато дебелият лед пластично се деформира под собствената си тежест. В долинен ледник ледът тече надолу от зоната на натрупване, докато за континентален ледник ледът тече странично навън и далеч от зоната на натрупване.
Районът на ледник, който изпитва по-голямо количество от топене от ледниковото образуване на лед, се нарича зона на отпадъци (зона на аблация). В тази зона, докато ледът се стопява, парчета пясък и чакъл по повърхността на ледника са оставени след себе си. Важно е да се отбележи, че ледниковият лед винаги попълва тази зона, тъй като ледниковият лед продължава да тече от зоната на натрупване.
Линията, която отделя зоната на натрупване от зоната на отпадъците, се нарича снежна линия (равновесна линия). Снежната линия може да бъде видима в края на лятото между чистата ледена повърхност на зоната на натрупване и мръсната, покрита със седимент повърхност на зоната на отпадъци.
Горните 50 метра от повърхността на ледника, където ледът не претърпява пластична деформация, се наричат зона на счупване. В тази зона ледът е крехък и се деформира само чрез напукване, счупване и разрушаване. Кривите са счупвания или счупвания в леда, които могат да бъдат дълги стотици метри и дълбоки до 50 метра.
Краят или върхът на ледника се нарича край и е част от зоната на разхищение. Когато крайът на ледника се влива във водно тяло, ледът при върха на крака се отваря или се откъсва, образувайки плаващи късове лед, наречени айсберги.
Джон Мюир пише за едно от приключенията си от 1880 г. в Аляска, когато той и лагерното куче, Stickeen, тръгват на дълъг поход по долинен ледник. При пътуването на връщане пътят им беше преграден от пролуки и Джон трябваше да измине значително разстояние, докато не открие несигурен тесен леден мост, обхващащ дълбок пролук. Разбираемо, Stickeen беше доста неохотен да прекоси опасния мост от лед и Джон прекара значително време и усилия, като съучастни на страшното куче да пресече. Stickeen и Джон в крайна сметка се върнаха безопасно в лагера, само за да бъдат привлечени от колегите му лагери, които бяха доста разстроени от него. Джон не успя да съобщи на никого къде отива!
циркуси: Два цирка, съдържащи малки ледникови долини, са разделени от артека. Национален парк Glacier Bay, Аляска. Изображение от Геологическото проучване на САЩ.
Защо ледниците напредват и се отдръпват?
Глетчерите имат снежен бюджет, подобно на парична банкова сметка. Колкото повече пари се депозират в банкова сметка, толкова по-голяма става сметка. Ако обаче бъдат премахнати повече пари, отколкото са внесени в сметката, количеството на наличните пари се намалява значително. Ледниковият напредък и оттегляне на лед е доста подобен.
Когато в зоната на натрупване се образуват повече ледникови ледове, отколкото тези, които се стопяват в зоната на отпадъците, ледникът ще расте и ще напредва. Краят на настъпващия ледник ще прогресира по-далеч от зоната на натрупване и по този начин ще удължи ледника.
Ледник се оттегля, когато повече лед се стопи през лятото, отколкото този, който се образува през зимата. Ледникът намалява по размер, тъй като ледът в зоната на отпадъците се топи. Оттеглящият се ледников лед всъщност никога не тече назад; ледът просто се стопява по-бързо, отколкото се попълва от образуването на нови ледникови ледове в зоната на натрупване.
Ако количеството на ледниковия лед в зоната на натрупване се равнява на количеството на топене в зоната на отпадъците, тогава ледникът не напредва и не отстъпва. Докато ледът в ледника продължава да тече от източника към края, върхът на ледника ще стои неподвижен, тъй като ледниковият бюджет за лед балансира между двете зони.
Ледников пейзаж: Виждат се няколко малки циркуси и всяка от тях е зоната на натрупване или родно място на ледник с малка долина. Две долни ледници се движат около малък рог и се сливат заедно, за да образуват по-голям долен ледник. Някога по-цялата долина на ледника се стичаше по цялата дължина на долината, издълбавайки U-образна долина. Ледникът е в отстъпление, тъй като само част от ледниково издълбаната, U-образна долина съдържа лед. Поток от стопилка се изпуска от края на ледника и се стича надолу по ледената част на долината. Изображение от планините Чугач, Аляска от Брус Ф. Молния, USGS
Как климатичните промени влияят на ледниците?
Производството на парникови газове (например въглероден диоксид и метан) допринася за бавното повишаване на глобалните температури в световен мащаб. Според учените от НАСА, ледниковият лед сега се топи с по-високи темпове от всякога. Ледниците с малки долини по целия свят са най-уязвими от глобалните климатични промени. Според Националния център за данни за сняг и лед приблизително деветдесет процента от всички наблюдавани ледници са в отстъпление. Например през 1910 г. е имало около 150 долинови ледници, разположени в рамките на Националния парк Глейчер в Съединените щати. През 2010 г. са останали само 25 активни ледника, а някои от тези останали ледници са изложени на опасност да изчезнат до 2030 г. Ледниковият лед в Гренландия и Западна Антарктида също е уязвим от климатичните промени. Например ледът на Гренландия преживява по-високи темпове на топене, като рекордното топене е регистрирано през 2002 г. Ако или ледниковият лед на Гренландия се стопи, или ледът на Западна Антарктика се стопи, нивото на морето ще нарасне с 5 метра (16 фута). Общата тенденция на отстъплението на ледниците в световен мащаб отразява повишаването на глобалните температури.
Какви са някои от ерозионните особености, издълбани от долините ледници?
Циркът е малка депресия във формата на купа или амфитеатър. Arête е тесен, стръмен, назъбен гребен от ерозирано дъно. Рогът е заострен, издълбан от лед планински връх, заобиколен от циркуси и артекти. (Известен рог в швейцарските Алпи е Матерхорн.) U-образната долина се образува, когато ледник на долината тече по долината на потока и ерозивната сила на течащия ледник модифицира V-образната долина на потока в равна, стръмна стена U-образна долина.
Следващия път, когато гледате осветлението на последователността на сигналните маяци във филма „Властелинът на пръстените - Завръщането на краля“, опитайте и идентифицирайте някои от тези невероятни ерозионни характеристики.
за автора
Сара Бенет преподава часове по геология в Университета Западен Илинойс и се наслаждава на туризъм в националните паркове. Тя насърчава всички да отидат на разходки в естествени места и да се потопят в красотата на Земята.