Техника - молодёжи 1963-09, страница 10

ЛЕД. ОН ТОЖЕ ТЕЧЕТ И ИЗМЕНЯЕТСЯ

Лед1 Что это за вещество? Казалось бы, чего проще — вода в твердом состоянии. И, однако, изучением этого вещества занимается целая наука — гляциология.

Ученые разных специальностей относятся к нему по-разному. Геологи рассматривают лед как особую горную породу (известно, что горные породы тоже текут), а глациологи считают, что он больше напоминает металл при температуре, близкой к точке плавления. Но есть у льда только ему присущая особенность, называемая режеляцией, — два кристалла льда при соприкосновении прочно смерзаются в один большой кристалл. Ледяные кристаллики снежинок Соединяются в полупрозрачные зерна — фирн. Затем под давлением снега фирн уплотняется и превращается в лед — сначала белый (фирновый), а затем прозрачный (глетчерный).

Возникают ледники, или, как их называют, глетчеры, выше снеговой линии — там, где снег никогда до конца не тает. Отсюда и начинается его непрерывное движение. Под действием собственной тяжести масса льда медленно течет по склону горы или долины, заполняя все встречающиеся на пути углубления и трещины.

В своем движении ледник очень напоминает реку. У «берегов» скорость меньше, чем на середине, поверхностные слои текут быстрее, чем внутренние. Там, где долина расширяется, движение ледяного потока становится медленнее. Меняется скорость и вдоль ледника. Иногда из-за неровностей ложа движение проходит как бы толчками. На перепадах русла возникают ледопады (как на реке водопады).

Здесь можно снова обратиться к Медвежьему. Во время сползания середина ледяной стены как бы выдвинулась вперед, а сверху с грохотом катились глыбы льда.

Большое значение имеет, как расположен ледник. Если наклон его очень крут и к тому же он отличается большой толщиной и объемом, то скорость ледника достигает даже нескольких сотен метров в год.

С другой стороны, движение льда притормаживают неровности русла. Однако есть один фактор, который безотказно действует на скорость ледяной реки. Большинство глетчеров подтаивает снизу, потому что температура плавления льда понижается с увеличением давления. Когда же под «днищем» скапливается слишком много воды, ничто не может удержать ледник, и он стремительно набирает скорость. Конечно, с такой быстротой съезжает не весь ледяной массив, а какая-то часть его. Так получилось и с Медвежьим, у которого к тому же, как установлено аэрофотосъемками, оказался крутой ледопад (предполагают, что он тоже сыграл не последнюю роль в катастрофе).

Куда же исчезает избыток движущегося льда? Это зависит от того, о каком леднике идет речь — о материковом или горном. Например, материковые льды в Гренландии, Антарктиде спускаются прямо в море. Огромная масса ледяного панциря постоянно движется, Как бы стекая от центра к берегам. Конец ледяного щита, стремясь всплыть, отрывается. Так рождаются плавучие горы — айсберги. Основным «поставщиком» айсбергов является Антарктида. Образование айсбергов — это, по существу, единственная «статья расхода» льда шестого континента.

Большие горные глетчеры, как правило, дают начало горным рекам. Например, ледник Федченко, один из крупнейших горных ледников, является как бы частью бассейна Аму-Дарьи, питает полноводную реку Муксу — приток Вах-ша. Естественно, что любые изменения в его режиме немедленно отражаются и на этих реках, которые, в свою очередь, снабжают водой огромные районы орошаемых земель.

МОЖНО ЛИ ПРЕДСКАЗАТЬ ПОВЕДЕНИЕ ЛЕДНИКА?

Можно ли было, например, предвидеть, что Медвежий такого-то числа начнет свое стремительное движение вниз?

Теоретически — да. Но с одной оговоркой: если бы точно были известны все геофизические процессы, влияющие на ледник. Советскому ученому П. А. Шумскому впервые удалось математически сформулировать зависимость между тремя группами данных, определяющих режим ледника. Это — его размеры и форма, характеристики режима, процессов обмена вещества и энергии — внутри ледника и между ледником и внешней средой, форма ложа, кинематика движения. Теория позволяет составить прогноз наступления и отступления ледников, конечно, при условии, что за ледником будут постоянно наблюдать глациологи.

Но... у ледников еще столько загадок, над которыми до

сих пор ломают голову ученые. И самая главная, которая могла бы объяснить и многие другие, — это загадка Великого оледенения.

Движение ледников не раз меняло лицо Земли. На протяжении последнего миллиона лет в высоких широтах четырежды возникали огромные толщи льдов и спускались на юг до умеренных широт Европы, Северной Америки и Азии. Четырежды таяли они и уходили, оставляя на равнинах и в долинах рек свои визитные карточки в виде морен, обломков горных пород, царапин на породах русла.

Сейчас мы свидетели последнего этапа четвертого таяния льдов, начавшегося примерно 100 веков назад.

Но и в этот период сильное похолодание было в III— IV веках до н. э., в XVI—XVIII веках н. э. С конца XIX и в первой половине XX веков во всех широтных зонах обоих полушарий Земли началось сокращение ледников. Научные экспедиции, работавшие в Арктическом бассейне, утверждают, что в целом сейчас ледяная крыша планеты стала тоньше. Почти вдвое уменьшилась средняя толщина льдов в Арктике и сократилась их площадь. В Антарктиде и Северной Гренландии ледниковый щит почти не уменьшился. Естественно, что такой огромный «холодильник», как Антарктида, влияет на климат южного полушария. Поэтому там несколько холоднее, чем в северном.

•В некоторых же районах наблюдается утолщение льдов — на северо-западе США, юго-западе Канады — и некоторых ледников на юго-востоке Аляски. Замедлился процесс таяния в Альпах и горах Средней Азии. Подобный разнобой в поведении ледников объясняется еще и тем, что на изменения климата они откликаются с запозданием. Время запаздывания может быть больше самого периода изменения климата. Поэтому иногда, несмотря на общее потепление, некоторые ледники начинают наступать,

Данные, собранные учеными всего мира во время МГГ, позволяют предполагать, что период общего сокращения оледенения заканчивается и, возможно, начнется стадия нового наступления ледников.

ГДЕ ИСКАТЬ РАЗГАДКУ? МОЖЕТ БЫТЬ, В КОСМОСЕ?

О том, что существует связь между оледенением и климатом, никто не спорит. Но как она проявляется? Почти невозможно перечислить все гипотезы и предположения, высказанные по этому поводу.

В некоторых научных кругах поддерживались гипотезы, объясняющие появление ледников в связи с крупными горообразовательными процессами. Приводят примерно такую картину — большие участки суши поднимаются в холодные слои атмосферы. На новорожденных горных вершинах скапливается снег, лед. Образовавшиеся ледники распространяют холод и нарушают теплообмен планеты. Все это вполне правдоподобно, но закономерность чередования ледниковых и межледниковых эпох не объясняет.

Высказывались предположения о резких смещениях земной оси относительно плоскости ее вращения вокруг Солнца. Но расчеты опровергли эту идею. Для сравнения возьмем вращающийся волчок. Если резко отклонить его ось вращения, он начнет кувыркаться. Трудно себе представить кувыркающуюся планету, а еще труднее поверить в то, что это обойдется без катастрофических последствий. Если бы так случилось, Земля разлеталась бы на куски.

Следы огромных ледников, обнаруженных в субтропиках Африки, Южной Америки, Австралии, объясняют дрейфом материков, плавающих, подобно айсбергам, в вязком океане магмы. Но мнения ученых по поводу этой интересной гипотезы расходятся. Многие считают, что за последние 100 >млн. лет положение континентов не менялось. Вероятнее всего, причина оледенений лежит вне Земли.

Известно, что солнечная радиация периодически то уменьшается, то усиливается. Существуют 3-, 6-, 11-, 35-летние, вековые и более продолжительные циклы активности нашего светила. Изменения в ультрафиолетовом и корпускулярном излучении Солнца влияют на процессы в ионосфере Земли, а через них и на движение воздуха в атмосфере. Как только изменяется циркуляция воздуха, начинается перестройка климата, что отражается и на состоянии ледников.

С усилением широтной циркуляции начинается таяние ледников, и асе климатические зоны как бы сдвигаются к полюсам. Повышаются среднемесячные температуры, увеличивается количество осадков (так было в I—V и X—XIII веках, а затем и в 20-х годах нашего столетия).

6