ЧТО ТАКОЕ ЛЕД И В ЧЕМ ЕГО УНИКАЛЬНОСТЬ

Наша планета имеет четыре основные оболочки — атмосферу, или воздушную оболочку; литосферу, или толщу плотных и рыхлых пород на поверхности Земли; гидросферу, или водную толщу; биосферу, или сферу живых организмов. Живые организмы могут жить среди льдов, но льда в биосфере, то есть в живых организмах не бывает, так как кристаллы разрушают ткани. Некоторые ученые выделяют еще одну оболочку Земли — криосферу.

Слово "криос" в переводе с греческого означает "холод", "лед". У льда очень простой химический состав - такой же, как у обыкновенной воды. Это самый низкотемпературный и самый легкий из минералов, образующих горные породы.

Интересно, что, в отличие от всех других веществ, вода при замерзании расширяется. По этой причине зимой лопаются батареи водяного отопления, если температура в квартирах снижается до минусовых отметок. Благодаря своей низкой плотности лед (при нуле градусов он на 10% легче воды) может плавать на поверхности водоемов.

В природе, обнаружен в естественном состоянии только один вид льда, названный "лед 1". Он образует разнообразные кристаллы — шестигранники, пластинчатые, игольчатые звездчатые, шестилучевые и другие необычные формы. Все остальные виды (разновидности) льда существуют только при очень больших давлениях и очень низких температурах и поэтому в природной, естественной обстановке не встречаются. Еще одна уникальная черта льда - это сложный и многообразный процесс его образования в природе.

Лед может образовываться непосредственно из воды или при смерзании и уплотнении снежинок.

В суровых условиях Крайнего Севера и Антарктиды, а также на высоких горных хребтах снег не успевает таять за короткое лето. Каждый год слои свежевыпавшего, пушистого снега ложатся один на другой. Небольшое количество талой воды, впитываясь в снег, замерзает, образуя фирн, то есть промежуточную стадию между снегом и льдом. Под тяжестью все новых и новых слоев фирн постепенно уплотняется и спрессовывается в монолит.

Цвет льда зависит от возраста и может быть использован для оценки его прочности. Океанический лед в первый год своей жизни белый, потому что он насыщен воздушными пузырьками, от стенок которых свет отражается сразу же, не успев поглотиться. Летом поверхность льда тает, теряет прочность, и под тяжестью ложащихся сверху новых слоев пузырьки воздуха сжимаются или исчезают совсем. Лед приобретает голубовато-зеленый оттенок. Голубой лед старше, а значит прочнее белого "пенистого", насыщенного воздухом. Полярные исследователи это знают и выбирают для научных станций надежные голубые и зеленые льдины.

При длительных нагрузках и под действием собственной тяжести, когда льда толщина достигает 25-30 метров, он становится пластичным и приобретает свойство перетекать с одного места на другое.

Ледники рождаются в высокогорных районах, где снега выпадает больше, чем он может стаивать и испаряться. Они напоминают бутерброд из толстых слоев плотного снега и тонких прослоек пыли и щебня, которые наносит ветер в летнее время.

Под действием силы тяжести ледник начинает медленно скользить из области питания вниз в соответствии с уклоном местности. В нижней ее части устанавливается равновесие между скоростью движения льда и скоростью таяния. Из-под нижнего края ледника, который называется языком, стекают талые воды.

Если лед не достаточно пластичен и не может плавно преодолеть встретившуюся преграду, он трескается. Иногда такие трещины очень глубоки. 12 тысяч лет назад во время последнего оледенения в такие трещины нередко попадали мамонты, бродившие по обширным просторам нынешней Сибири.

Ледник течет, словно вода в русле реки: в середине массы льда перемещаются быстрее, чем по краям. Скорость движения зависит от уклона дна долины, по которой происходит сползание.

На вершинах Альп лед движется по 150-200 метров в год, а ледник Федченко на Памире преодолевает свыше 200 метров в год.

Самый быстродвижущийся ледник - Кварайак в Гренландии, скорость которого достигает 20-24 метра в день.

СКОЛЬКО ЖЕ ЛЬДА НА ЗЕМЛЕ?

Далеко не каждому известно, что лед — самая распространенная на поверхности Земли горная порода.

Общее количество льда, заключенного в ледниках, айсбергах, снежном покрове, морских и подземных льдах, а также в атмосфере Земли составляет совершенно невероятное, трудно вообразимое количество тонн — 24 миллиона кубических километров льда. Льда примерно в 32 раза больше, чем всех поверхностных вод суши. А если все количество льда современных ледников равномерно распределить по поверхности Земного шара, то толщина ледяного панциря составит около 50 метров.

На наше счастье, ледники на Земле распределены очень неравномерно. Почти 86% их общей площади приходится на гигантский ледяной материк Антарктиду, немного более 11% — на Гренландию, а на всю остальную сушу— всего 3,5%.

Хотя льды и занимают всего 6% поверхности Земли, или 30 миллионов квадратных километров, значение этих гигантских полярных холодильников очень велико.

На нашей планете постоянно борются две гигантские силы, два непримиримых врага - тепло и холод. Одни районы получают много солнечной энергии, другие мало. Над экватором солнце стоит высоко и щедро одаряет землю теплом и светом. В полярных областях оно лишь немного поднимается над горизонтом, и его скользящие лучи плохо обогревают земную поверхность, а большая их часть отражается от снега и льда. Нагреваясь от солнца в экваториальном поясе, Земля теряет большую часть своего тепла у полюсов.

Холод увенчал ледяными шапками вершины и гребни высочайших гор и хребтов Земли. Холод проморозил огромные пространства севера Азии и Северной Америки, объявив их зоной вечной или многолетней мерзлоты.

Всего насчитывается три формы оледенения: наземная, то есть ледники, подземная, то есть вечная мерзлота и морская, то есть плавающие льды полярных морей и айсберги. Все они и составляют вместе единую зону оледенения.

Наибольшее количество льда заключено в ледниках. Размеры ледников колеблются в огромных пределах: от нескольких сотен квадратных метров (ледники Приполярного Урала, Кузнецкого Алатау, Восточного и Западного Саяна) до многих миллионов квадратных километров (ледниковые покровы Антарктиды и Гренландии) при толщине от нескольких десятков метров до нескольких километров.

Самый большой ледник в мире, ледник Ламберта, находится в той части Антарктиды, которая обращена к Астралии. Ширина его — 64 километра, а длина вместе с примыкающим к нему ледником Фишера— 514 километров.

Самый крупный ледник в СНГ расположен в Таджикистане. Это горно-долинный ледник Федченко на Западном Памире в истоках реки Мук-Су, впадающей в реку Сур-хоб (бассейн реки Вахш). Его длина 77 километров, ширина от 1 700 до 3 100 метров. Общее количество льда в нем составляет 651 кубический километр.

Самый длинный отдельный Гималайский ледник в горной системе Каракорум Сиачен имеет в длину 75,6 километра. А два Гималайских ледника, Хиспар и Биадю, вместе образуют ледяной проход длиной 122 километра.

Мощные массивы льда покрывают горы Аляски. Здесь располагаются самые большие горные ледники мира: Хаббард, Логан, Сьюард и другие. Длина их соответственно равна 145, 120 и 100 километров.

ЛЕДНИКИ ГРЕНЛАНДИИ

Гренландия — крупнейший и один из старейших островов мира. Его северная оконечность, расположенная выше 85 градуса северной широты, находится на расстоянии около 700 километров от Северного полюса, а южная — на шестидесятой параллели, то есть примерно на той же широте, что и Санкт-Петербург. Длина острова около 2 700 километров.

Гренландия почти целиком покрыта льдами, которые в центре острова поднимаются на высоту 3 000 метров. Толщина ледникового покрова довольно круто увеличивается от побережья к ледоразделу Гренландии — ее почти центральной самой высокой части. В 20 километрах от побережья толщина льда превышает 1 километр, а в 70 километрах достигает уже 2 километров.

Количество льда Гренландии так велико, что если его растопить, то уровень мирового океана поднимется на 6,5 метров.

Ледник Гумбольдта — самый крупный на острове. Он стекает из внутренней части Гренландии мощным потоком шириной 100 километров и возвышается над водой более чем на 100 метров.

Другой ледник — Ринг — относится к так называемым пульсирующим ледникам. Каждые две недели регулярно в течение лета он откалывает от себя в морскую пучину громадные глыбы льда весом по полмиллиона тонн.

В 1979 году группа датских геодезистов, работая на самом северном мысе Гренландии, обнаружила в Северном Ледовитом океане ранее неизвестный остров. Оказалось, что остров имеет площадь всего в несколько сот квадратных метров. Определив его координаты, геодезисты установили, что этот безымянный остров — самый северный участок суши на нашей планете. Расчистив часть его поверхности ото льда, датчане увидели, что поверхность острова песчаная и каменистая. Вечно покрытый льдом и снегом, он не заметен издали и поэтому не нанесен ни на одну карту.

АНТАРКТИДА

Эта ледяная страна в течение длительного времени была загадкой для людей. Суровая природа, тяжелые, труднопроходимые льды в окружающих морях, высокие ледяные окраинные барьеры — все это способствовало ее изоляции от внешнего мира.

Главной особенностью шестого материка является его расположение: почти весь континент, площадь которого чуть ли не в 2 раза больше Австралии, находится внутри Южного полярного круга. Антарктида удалена на тысячи километров от других частей света. Расстояние от крайней точки ее единственного полуострова — Антарктического — до Южной Америки превышает 1000 километров.

Необычайна и суровость климата Антарктиды. На ее территории находится мировой полюс холода.

Самая низкая температура на планете зарегистрирована в районе антарктической станции Восток— 89,2 градуса Цельсия.

"Голосом снега" назвали исследователи Антарктического материка одно любопытное явление. Из-под ног идущего по снегу человека вдруг слышатся неясные и тревожные крики. А объясняется все очень просто: снег в Антарктиде необычно плотный, когда по нему идет человек, скрип порой напоминает приглушенный жалобный голос.

Часты в Антарктиде ураганные ветры огромной силы. Интересно, что в летнее время, когда устанавливается полярный день, в центральные районы континента поступает самое большое в мире количество солнечной радиации, превышающее даже то, что получает земная поверхность на экваторе. Одна из причин этого — исключительная чистота и прозрачность воздуха над Антарктидой.

Снег и лед отражают около 85% поступающей радиации, а^темные скальные породы, наоборот, поглощают до 8% энергии солнца, нагреваются сами и нагревают окружающий воздух.

Другой особенностью является резкая разница в температурах воздуха на разных частях материка. На побережье температура колеблется от 0 градусов летом до минус 20-30 градусов зимой, а на ледниковом плато от минус 30-40° летом до 70-80° градусов зимой.

Мощный слой льда покрывает Антарктиду почти полностью. Лишь около 0,3% ее поверхности свободно ото льда.

На Антарктическом материке имеются четыре полюса. Помимо географического Южного и магнитного, здесь находится также полюс холода и полюс ветров.

Первая глубинная скважина на этом материке была пробурена в 1968 году на станции Бэрд от поверхности до коренных пород. Глубина ее составила 2 164 метра. Наблюдения за температурой разных слоев льда показали, что начиная со 100-150 метров он постепенно становится теплее. По расчетам, у коренного ложа температура достигает 1,6 градуса, то есть точка плавления пресного льда с учетом давления на двухкилометровой глубине составляет 1,6 градуса при давлении более чем двухкилометровой толщи льда. Поэтому ученые считают, что у коренного ложа Антарктиды идет постоянное таяние за счет тепла поступающего из глубин Земли. Талая вода скапливается в понижениях рельефа (котловинах) и образует там подледные озера.

Ледниковый панцирь Антарктиды образовался 25-30 миллионов лет назад.

Если бы он мог вдруг растаять, на Земле произошла бы грандиозная катастрофа: уровень воды Мирового океана поднялся бы так высоко, что была бы затоплена часть суши, где обитает более половины населения Земли.

Но ученые подсчитали, что для того, чтобы Антарктида освободилась ото льда необходимо повышение среднегодовой температуры воздуха над материком не менее чем на 16 градусов. А в условиях современного климата, даже несмотря на его глобальное потепление, это невозможно.

Самый толстый лед — 4 километра 78 метров — был зарегистрирован в Антарктиде с помощью эхолота, установленного на борту исследовательского самолета, в 400 километрах от побережья Земли Уилкса.

А сколько весят ледники?

Несколько часов потребовалось гляциологам (специалистам по льдам) Казахстана для взвешивания ста с лишним глетчеров (ледников) хребта Джунгарский Алатау. Для этого использовалась радиолокационная система, установленная на вертолете. С ее помощью зондировались расположенные выше облаков вечные льды на всю их толщу.

Отраженное при этом "эхо" регистрировалось на пленке. Ее анализ дал возможность определить запасы законсервированной в глетчерах пресной воды. Оказалось, что в каждом из них хранится по 10-15 миллионов кубических метров чистейшей влаги.

АЙСБЕРГИ

Покровные ледники суши находятся в постоянном движении в сторону океанов и морей, и, обрываясь в них образуют шельфо-вый ледник, куски которого в любой момент могут оторваться от материкового льда и пуститься в дальнее плавание, то есть превратится в айсберг.

Откалываются айсберги от шельфовых ледников и Арктики, и Антарктики. В Северном полушарии это происходит обычно весной и в начале лета. Течение выносит огромные ледяные глыбы в открытое море. Прорвавшись в Атлантический океан, они дрейфуют в его водах на юг, пока теплые воды снизу, а солнце и ветер сверху не растопят их. Некоторые из льдин живут долго — год, два и даже три, проплывая за это время тысячи километров, почти достигая экватора!

Ежегодно в путь от берегов Гренландии отправляются до пятнадцати тысяч айсбергов. Самый "плодовитый" на айсберги ледник — это Якобсхавн на западном побережье Гренландии. От него ежегодно откалываются около тысячи трехсот айсбергов общим весом свыше двадцати миллионов тонн.

Во время экспедиции по арктическим морям атомная подводная лодка "Си Дрэгон" встретила айсберг, осадка которого была 180 метров, а его длина и ширина превышали полкилометра. Когда ученые подсчитали вес этого ледяного исполина, то он оказался свыше трех миллионов тонн!

В Антарктике айсберги гораздо крупнее, чем в Арктике. Это связано с тем, что Южный континент покрывают огромные шельфо-вые ледники, от которых откалываются гигантские плоские глыбы — столовые айсберги. Они также долго не тают, поскольку дрейфуют в холодных Антарктических течениях.

Айсберги подстерегали человека с тех пор, как он решился отплыть от берегов Европы на запад. Даже сейчас, когда современные радары помогают предотвратить катастрофические столкновения, айсберги представляют собой серьезную угрозу для судов.

Весной 1912 года мир был потрясен катастрофой, произошедшей с английским пароходом "Титаник". В ночь с 14 на 15 апреля трансатлантический лайнер врезался в гигантскую плавучую льдину и затонул, унеся на дно сотни человеческих жизней.

Но айсберги — это и гигантские хранилища пресной воды, которой так не хватает во многих странах мира и особенно в странах с жарким пустынным климатом. Поэтому разрабатываются проекты транспортировки айсбергов для их использования в качестве питьевой воды.

Айсберги Антарктиды поставляют в океан ежегодно около двух тысяч кубических километров пресной воды, а ледяные колоссы Гренландии — 240-300 кубических километров.

Вернуться в раздел: Энциклопедия Космоса и Вселенной

Обсудить эту статью на нашем форуме >>>

§ ЭНЦПИКЛОПЕДИЯ ОКРУЖАЮЩЕГО МИРА. ЗЕМЛЯ, КОСМОС, ВСЕЛЕННАЯ

Ключевые слова этой страницы: энцпиклопедия, окружающего, мира, земля, космос, вселенная.

Скачать zip-архив: Энцпиклопедия окружающего мира. Земля, космос, вселенная - zip. Скачать mp3: Энцпиклопедия окружающего мира. Земля, космос, вселенная - mp3.