Загальне землезнавство - Олійник Я.Б. - 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 1 м³ глетчерного льоду витрачається приблизно 11м³ 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. її висота в горах залежить також від експозиції схилів та особливостей орографії. В узагальненому виді хід нижньої снігової лінії на землі зображено на рис. 21.

Рис. 21. Висота снігової лінії

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.