Оледенение арктических островов - Рефераты по географии
При поднятии над уровнем моря по склонам ледниковых куполов температура воздуха понижается примерно на 0,6° на каждые 100 м высоты. В результате на высоких ледниковых куполах ни один из месяцев года не имеет средней температуры воздуха выше 0°, хотя отдельные теплые дни могут быть и там. Вертикальный градиент осадков равен 50 мм на 100 м. Следовательно, на самых высоких куполах архипелага годовая сумма осадков составит 440—450 мм. В период аккумуляции все осадки выпадают в твердом виде, в период абляции на их долю приходится примерно половина. В распределении осадков по территории архипелага наблюдается определенная асимметрия: на юге и юго-востоке осадков выпадает примерно в полтора раза больше, чем на северо-западе, что связано с различной удаленностью от источника питания — основной трассы влагонесущих циклонов, расположенной к юго-востоку от архипелага. Тепловой баланс ледников региона характеризуется приходом тепла главным образом за счет турбулентного теплообмена с атмосферой и расходом за счет радиационных условий. Вследствие высокого альбедо поверхности радиационный баланс большую часть года отрицательный, и только в течение 3 летних месяцев приход радиационного тепла преобладает над расходом, тогда как поступление тепла из атмосферы, приноси-
мого относительно теплыми циклонами, происходит в течение 9—10 месяцев в году. Лишь в короткий период абляции радиационный теплоприход к поверхности является преобладающим, и таяние снега и льда на 75% идет за счет радиационного тепла и на 25% — за счет турбулентного теплообмена с воздухом.
В верхних частях ледниковых покровов, сложенных с поверхности снегом и фирном, таяние имеет место, но стока талых вод не происходит — они просачиваются в фирн и снова замерзают, а выделяемое при этом тепло идет на прогревание ледниковой толщи. Вниз по склонам ледяных куполов и выводных ледников абляция постепенно увеличивается. Средняя многолетняя величина поверхностной абляции на архипелаге составляет от 30—35 до 45—50 г/см2 в год. Максимальная наблюденная величина суммарной годовой абляции равна 250 г/см2. Однако основную статью расхода ледников Земли Франца-Иосифа составляет откол айсбергов и морская абразия спускающихся к морю ледяных берегов, суммарная протяженность которых достигает 2655 км. По приблизительному расчету, с 1 км фронта выводных ледников на о. Гукера расходуется до 2 млн т льда в год, а с малоподвижных краев ледниковых покровов — до 0,2 млн т льда в год. По самому приблизительному подсчету суммарный годовой расход льда за счет откола айсбергов и морской абразии на Земле Франца-Иосифа составляет 2,5 млрд м3, или 2,3 млрд т.
На ледниках Земли Франца-Иосифа гляциологи выделяют следующие зоны льдообразования: снежно-ледяную (предположительно), холодную фирновую, ледяного питания и абляции. Наиболее распространена холодная фирновая зона, занимающая 70% общей площади области питания ледников архипелага. В этой зоне превращение снега в фирн и лед происходит в течение нескольких лет и завершается на глубине 15—20 м. Расположенная ниже ледяная зона занимает интервал между холодной фирновой зоной и верхней границей области абляции. Таким образом, верхняя граница ледяной зоны совпадает с фирновой линией, а нижняя — с границей питания. Этой зоной занято около одной трети площади области питания архипелага. В целом же вся область питания на Земле Франца-Иосифа составляет 44% от общей площади оледенения, а 56% приходится на область абляции.
Верхние горизонты ледниковой толщи в пределах холодной фирновой зоны испытывают частичное прогревание за счет повторного замерзания талых вод, и поэтому температура здесь выше, чем в расположенной гипсометрически ниже зоне ледяного питания. Так, по наблюдениям на куполе Чюрлениса (о. Гукера) в пределах холодной фирновой зоны температура льда на глубине 9 м и более устойчиво держалась —3°, а в зоне ледяного питания на тех же уровнях была -10°.
Немногочисленные сведения о скоростях движения льда ледников Земли Франца-Иосифа свидетельствуют о том, что в ледниковых куполах лед движется со скоростями, меньшими примерно на порядок, чем в выводных ледниках. По измерениям на о. Гукера скорость движения льда в пределах ледникового купола Чюрлениса не превышала нескольких метров в год, а на выводных ледниках Седова и Юрия достигала 50—60 м в год. Почти все выводные ледники Земли Франца-Иосифа оканчиваются в море, и поэтому скорости движения льда в этих ледниках, как и в выводных ледниках Антарктиды и Гренландии, увеличиваются от истоков вплоть до фронтального
обрыва ледниковых языков. В этом отношении они коренным образом отличаются от горных ледников, оканчивающихся на суше, для которых характерно убывание скоростей движения льда от границы питания к концам ледниковых языков. Как и в других ледниковых районах, наблюдается увеличение скоростей движения льда летом и уменьшение зимой. Отмечены также коротко-периодические колебания часовых и суточных скоростей движения льда.
Наблюдения за балансом массы льда и соответствующие расчеты свидетельствуют о том, что за 30 лет (с 1930 по 1959 г.) ледниковые покровы Земли Франца-Иосифа ежегодно теряли более 3 млрд т, или 23—24 г/см2. За 30 лет это соответствует 8-метровому слою льда. Приведенные данные согласуются с эволюцией климатических условий в пределах атлантико-европейской климатической области Арктики [Каталог ледников. 1965; Гросвалъд и др. 1973].
О. Ушакова находится в Северном Ледовитом океане между Землей Франца-Иосифа и Северной Землей. Он целиком покрыт льдом — коренные породы нигде не выходят на поверхность. По данным сейсмозондирования, ледниковый покров острова лежит на низменном цоколе из коренных пород, самые высокие части которого поднимаются немногим более 50 м над ур. м., а в ряде мест ложе ледника расположено ниже уровня моря.
Ледниковый покров острова представляет собой единый купол площадью 325,5 км2. В центре, где толщина льда достигает 250 м, он поднимается почти до 300 м над ур. м. К периферии купола, имеющего в плане слегка овальные очертания, толщина льда постепенно уменьшается. К морю края купола обрываются ледяными стенами высотой от нескольких до 20—30 м. На севере острова незначительно выдвинулся в море конец небольшого выводного ледника.
Остров отличается суровым климатом. Средняя годовая температура воздуха равна -14,5°, а самого теплого месяца (июля) -0,3°. В году не более 20— 30 дней с положительной температурой
воздуха. Характерны высокая относительная влажность, частые туманы, пасмурная погода. В верхних частях купола выпадает 350—^ЮО мм, на высоте 50 м — около 200 мм осадков в год. Выпадают они преимущественно в твердом виде в осенне-зимние месяцы, когда преобладают юго-восточные ветры. Летнее таяние хотя и кратковременно, но происходит достаточно интенсивно и охватывает всю площадь купола. Поверхность купола выше 150 м занята холодной фир-ново-ледяной зоной, где ежегодно образуется горизонт фирна с небольшими прослоями инфильтрационного льда. Ниже по склону текут многочисленные мелкие ручьи, талые воды заполняют поры снежного остатка, и при замерза-
нии в этой зоне образуется сплошной слой льда. С краевого обрыва ледникового купола и выводного ледника в море время от времени обрушиваются глыбы льда, образуя небольшие айсберги.
В настоящее время ледниковый покров о. Ушакова не имеет признаков отступания. Прошлая эволюция ледникового покрова неизвестна [Каталог ледников. 1980].
Северная Земля — самый северный архипелаг Азии — расположена между морями Карским и Лаптевых, на юге отделена от п-ова Таймыр проливом Виль-кицкого. Архипелаг состоит из 4 крупных островов (Октябрьской Революции, Большевик, Комсомолец и Пионер) и ряда мелких. Северная Земля была открыта в 1913 г. русской гидрографической экспедицией на кораблях «Таймыр» и «Вайгач», впервые исследована и нанесена на карту экспедицией Всесоюзного арктического института в 1930 — 1933 гг. [Урванцев. 1935; Ушаков. 1951].
Острова сложены интенсивно дислоцированными породами различного состава и возраста — от протерозоя до кайнозоя (песчаниками, сланцами, известняками, доломитами, диабазами, гранитами). Тектонические разломы делят архипелаг на отдельные островные блоки, в частности ими предопределены узкие и глубокие проливы Шокальского и Красной Армии.
Рельеф островов преимущественно платообразный, переходящий на отдельных островах в пологохолмистый и равнинный с останцовыми возвышенностями. Наиболее возвышенные участки островов покрыты ледниками. Вершины ледяных куполов поднимаются до 900 — 950 м на о-вах Большевик и Октябрьской Революции и до 780 м на о. Комсомолец.
Северная Земля по площади оледенения и запасам воды, законсервированной в ледниках, стоит на втором месте в советской Арктике после Новой Земли: ледники занимают примерно половину всей площади островов (Прилож. № 2, табл. 6). Подавляющее большинство их относится к покровному типу и представлено сложными ледниковыми щитами и ледниковыми куполами с выводными ледниками по периферии. Кроме того,
довольно много небольших ледников горного типа: долинных, каровых, присклоновых, висячих и др., но на их долю приходится лишь немногим более 1,2% общей площади оледенения.
В Каталоге ледников СССР на Северной Земле выделено 17 ледниковых комплексов, включающих 225 ледников общей площадью 17 180 км2, в том числе: 51 купол — 13 781 км2, 99 выводных ледников — 2985 км2, 3 шельфовых ледника — 258 км2 и 72 ледника других типов — 157 км2. Кроме ледниковых комплексов на Северной Земле есть еще 62 ледника площадью 1145 км2, в том числе 16 простых куполов — 1076 км2 и 46 ледников горного типа — 69 км2. Всего же на Северной Земле насчитывается 287 ледников общей площадью 18 325 км2 (Прилож. № 2, табл. 7).