Ледник - Glacier

Эта статья о геологической формации. Для использования в других целях см. Ледник (значения).

Ледник плато Гейки в Гренландия.
С 7 253 известными ледниками, Пакистан содержит больше ледникового льда, чем любая другая страна на земле за пределами полярных регионов.[1] Его длина составляет 62 километра (39 миль). Ледник Балторо один из самых длинных альпийских ледников в мире.
Вид с воздуха на ледник в государственном парке Чугач, Аляска, США.

А ледник (нас: /ˈɡлeɪʃər/ или же Великобритания: /ˈɡлæsяər,ˈɡлeɪsяər/) является стойким телом плотных лед который постоянно движется под собственным весом. Ледник образуется там, где накапливается снег превышает его абляция на протяжении многих лет, часто века. Ледники медленно деформируются и текут под нагрузками, вызванными их весом, создавая трещины, сераки, и другие отличительные особенности. Они также удаляют камни и мусор со своего субстрата, чтобы создать рельеф, такой как цирки и морены. Ледники образуются только на суше и отличаются от более тонких. морской лед и озерный лед, который образуется на поверхности водоемов.

Ледник Фокса в Новая Зеландия заканчивается возле тропического леса.

На Земле 99% ледникового льда содержится в огромных кусочки льда (также известные как «континентальные ледники») в полярные регионы, но ледники можно найти в Горные хребты на всех континентах, кроме материковой части Австралии, включая высокие широты Океании океанический остров такие страны, как Новая Зеландия. Между широтами 35 ° N и 35 ° S ледники встречаются только в Гималаи, Анды, и несколько высоких гор в Восточная Африка, Мексика, Новая Гвинея и дальше Зард Кух в Иране.[2] С более чем 7000 известных ледников, Пакистан здесь больше ледникового льда, чем в любой другой стране за пределами полярных регионов.[3][4] Ледники покрывают около 10% поверхности суши Земли. Континентальные ледники покрывают почти 13 миллионов км2 (5 миллионов квадратных миль) или около 98% от 13,2 миллиона км Антарктиды.2 (5,1 миллиона квадратных миль), со средней толщиной 2100 м (7000 футов). Гренландия и Патагония также есть огромные просторы континентальных ледников.[5] Объем ледников, не считая ледниковых щитов Антарктиды и Гренландии, оценивается в 170 000 км2.3.[6]

Ледяной лед - крупнейший резервуар пресная вода на земле.[7] Многие ледники умеренного, альпийского и сезонного полярного климата накапливают воду в виде льда в более холодное время года и выпускают ее позже в виде талая вода поскольку более теплые летние температуры вызывают таяние ледника, создавая источник воды это особенно важно для растений, животных и людей, когда других источников может быть мало. В условиях высокогорья и Антарктики сезонной разницы температур часто недостаточно для выпуска талой воды.

Поскольку ледниковая масса подвержена длительным климатическим изменениям, например, осадки, Средняя температура, и облачность, изменения ледниковой массы считаются одними из самых чувствительных индикаторов изменение климата и являются основным источником вариаций в уровень моря.

Большой кусок спрессованного льда или ледник, кажется синим, так как большое количество вода кажется синей. Это потому, что молекулы воды поглощают другие цвета более эффективно, чем синий. Другая причина синего цвета ледников - отсутствие пузырьков воздуха. Пузырьки воздуха, придающие льду белый цвет, выдавливаются под давлением, увеличивая плотность созданного льда.

Этимология и родственные термины

Слово ледник это заимствованное слово из Французский и возвращается через Франко-провансальский, в Вульгарная латынь гляциарий, полученный из Поздняя латынь Glacia, и в конечном итоге латинский ледники, что означает «лед».[8] Процессы и особенности, вызванные ледниками или связанные с ними, называются ледниковыми. Процесс образования, роста и течения ледников называется оледенение. Соответствующая область исследования называется гляциология. Ледники - важная составляющая мирового криосфера.

Типы

Классификация по размеру, форме и поведению

Дальнейшая информация: Морфология ледника

Ледники классифицируются по морфологии, термическим характеристикам и поведению. Альпийский ледники образуются на гребнях и склонах горы. Ледник, заполняющий долину, называется долинный ледник, или альтернативно альпийский ледник или же горный ледник.[9] Большой массив ледникового льда на горе, горном хребте или вулкан называется ледяная шапка или же ледяное поле.[10] Ледяные шапки имеют площадь менее 50 000 км2.2 (19 000 квадратных миль) по определению.

Ледниковые тела размером более 50 000 км2 (19 000 кв. Миль) называются кусочки льда или же континентальные ледники.[11] Глубиной в несколько километров они скрывают лежащий под ними рельеф. Только нунатаки выступают из их поверхностей. Единственные сохранившиеся ледяные щиты покрывают большую часть Антарктиды и Гренландии.[12] Они содержат огромное количество пресной воды, достаточное, чтобы, если бы обе они растаяли, уровень мирового океана поднялся бы более чем на 70 м (230 футов).[13] Части ледяного покрова или шапки, уходящие в воду, называются шельфовые ледники; они имеют тенденцию быть тонкими с ограниченными наклонами и пониженной скоростью.[14] Узкие, быстро движущиеся участки ледяного покрова называются ледяные потоки.[15][16] В Антарктиде многие ледяные потоки стекают в большие шельфовые ледники. Некоторые стекают прямо в море, часто с ледяной язык, подобно Ледник Мерца.

Приливные ледники ледники, которые заканчиваются в море, в том числе большинство ледников, вытекающих из Гренландии, Антарктиды, Баффин и Острова Элсмир в Канаде, Юго-Восточная Аляска, а Северный и Южные Патагонские ледяные поля. Когда лед достигает моря, куски отламываются или отщепляются, образуя айсберги. Большинство приливных ледников отрываются над уровнем моря, что часто приводит к огромным ударам, когда айсберг ударяется о воду. Ледники приливной воды претерпевают многовековые циклы наступления и отступления которые гораздо меньше страдают от изменения климата, чем другие ледники.[17]

Классификация по тепловому состоянию

Термически умеренный ледник находится в точке плавления в течение всего года, от поверхности до основания. Лед полярный ледник всегда ниже точки замерзания от поверхности до основания, хотя поверхностный снежный покров может испытывать сезонное таяние. А приполярный ледник включает как умеренный, так и полярный лед, в зависимости от глубины под поверхностью и расположения ледника по длине. Подобным образом термический режим ледника часто описывается его базальной температурой. А ледник с холодным основанием ниже точки замерзания на границе лед-земля и, таким образом, заморожен на нижележащий субстрат. А теплый ледник находится выше или зависает на интерфейсе и может скользить при этом контакте.[18] Считается, что этот контраст в значительной степени определяет способность ледника эффективно действовать. разрушить его постель, поскольку скользящий лед способствует выщипывание на скале с поверхности внизу.[19] Ледники, основанные частично на холоде и частично на тепле, известны как политермический.[18]

Формирование

Ледники образуются там, где накопление снега и льда превышает абляция. Ледник обычно образует рельеф под названием 'цирк '(или корри, или cwm) - типичный геологический объект в форме кресла (например, впадина между горами, окруженная аркетами), который собирает и сжимает под действием силы тяжести падающий на него снег. Этот снег собирается и уплотняется под тяжестью падающего над ним снега, образуя Неве. Дальнейшее дробление отдельных снежинок и выдавливание воздуха из снега превращает его в «ледяной лед». Этот ледниковый лед будет заполнять цирк до тех пор, пока он не «переливается» через геологические слабые места или пустоты, такие как пропасть между двумя горами. Когда масса снега и льда становится достаточно толстой, она начинает двигаться за счет сочетания наклона поверхности, силы тяжести и давления. На более крутых склонах это может произойти при толщине снежного льда всего 15 м (50 футов).

В ледниках умеренного климата снег постоянно замерзает и тает, превращаясь в гранулированный лед, называемый Фирн. Под давлением слоев льда и снега над ним этот гранулированный лед сливается в более плотные Фирн. С годами слои фирна подвергаются дальнейшему уплотнению и превращаются в ледяной лед. Ледниковый лед немного более плотный, чем лед, образованный из замороженной воды, потому что ледниковый лед содержит меньше пузырьков воздуха.

Ледяной лед имеет характерный синий оттенок, потому что он поглощает красный свет из-за обертон инфракрасного OH растяжения режим молекулы воды. Жидкость воды синий по той же причине. Синий цвет ледникового льда иногда ошибочно приписывают Рэлеевское рассеяние пузырей во льду.[20]

  • Ледник Горнера в Швейцарии.

  • А Packrafter проходит мимо стены из недавно обнаженного голубого льда на леднике Спенсера на Аляске. Ледяной лед действует как фильтр для света, и чем больше времени свет может проводить, путешествуя по льду, тем он становится голубее.

  • А ледниковая пещера расположен на Ледник Перито Морено в Аргентине.

Структура

Ледник берет начало в месте, называемом его вершиной ледника, и оканчивается у подножия, устья или устья ледника. конечная остановка.

Ледники разбиты на зоны в зависимости от состояния снежного покрова и условий таяния.[21] Зона абляции - это регион, где происходит чистая потеря ледниковой массы. Верхняя часть ледника, где накопление превышает абляцию, называется зона накопления. Линия равновесия разделяет зону абляции и зону накопления; это контур, где количество нового снега, полученного за счет накопления, равно количеству льда, потерянному в результате абляции. В целом зона накопления составляет 60–70% площади поверхности ледника, и больше, если ледник откалывает айсберги. Лед в зоне накопления достаточно глубок, чтобы вызвать нисходящую силу, разрушающую подстилающую породу. После таяния ледника он часто оставляет после себя впадину в форме чаши или амфитеатра, размер которой варьируется от больших бассейнов, таких как Великие озера, до небольших горных впадин, известных как цирки.

Зону накопления можно подразделить в зависимости от условий ее плавления.

  1. Зона сухого снега - это регион, где не происходит таяния даже летом, а снежный покров остается сухим.
  2. Зона просачивания - это область с некоторым поверхностным таянием, в результате чего талая вода просачивается в снежный покров. Эта зона часто отмечается повторно замороженными ледяные линзы, железы и отводки. Снежный покров также никогда не достигает точки плавления.
  3. Вблизи линии равновесия на некоторых ледниках образуется наложенная ледяная зона. В этой зоне талая вода повторно замерзает в виде холодного слоя в леднике, образуя сплошную массу льда.
  4. Зона мокрого снега - это регион, где весь снег, выпавший с конца предыдущего лета, поднялся до 0 ° C.

Состояние ледника обычно оценивается путем определения баланс массы ледника или наблюдение за поведением терминала. Здоровые ледники имеют большие зоны накопления, более 60% их площади покрыто снегом в конце сезона таяния, и они имеют конечную точку с сильным течением.

После Маленький ледниковый период конец около 1850 г., ледники вокруг Земли существенно отступили. Небольшое похолодание привело к появлению многих альпийских ледников между 1950 и 1985 годами, но с 1985 года отступление ледников и потеря массы стали более значительными и все более повсеместными.[22][23][24]

Движение

Основная статья: Динамика ледникового покрова
Стрижка или елочка трещины на Ледник Эммонс (Mount Rainier ); такие трещины часто образуются у края ледника, где взаимодействуют с подстилающими или краевая порода препятствовать потоку. В этом случае препятствие оказывается на некотором расстоянии от ближнего края ледника.

Ледники движутся или текут вниз под действием силы сила тяжести и внутренняя деформация льда.[25] Лед ведет себя как хрупкое твердое тело, пока его толщина не превышает 50 м (160 футов). Давление на лед глубиной более 50 м вызывает пластический поток. На молекулярном уровне лед состоит из слоев молекул с относительно слабыми связями между слоями. Когда напряжение в верхнем слое превышает прочность межслойного связывания, он перемещается быстрее, чем нижний слой.[26]

Ледники тоже проходят базальное скольжение. В этом процессе ледник скользит по местности, на которой он находится, смазанный наличием жидкой воды. Вода создается из льда, который тает под высоким давлением в результате нагрева от трения. Базальное оползание преобладает в ледниках с умеренным или теплым климатом.

Хотя доказательства в пользу ледникового течения были известны к началу 19 века, были выдвинуты и другие теории движения ледников, например, идея о том, что талая вода, повторно замерзая внутри ледников, заставляет ледник расширяться и увеличивать свою длину. Когда стало ясно, что ледники в некоторой степени ведут себя так, как если бы лед был вязкой жидкостью, утверждалось, что именно «регеляция», таяние и повторное замерзание льда при температуре, пониженной давлением на лед внутри ледника, - это то, что позволил льду деформироваться и течь. Джеймс Форбс пришел к по существу правильному объяснению в 1840-х годах, хотя прошло несколько десятилетий, прежде чем оно было полностью принято.[27]

Зона разрушения и трещины

Верхние 50 м (160 футов) ледника жесткие, потому что находятся ниже давление. Этот верхний раздел известен как зона разрушения и движется в основном как единое целое по нижней части с течением пластика. Когда ледник движется по неровной местности, трещины называются трещины развиваются в зоне разрушения. Трещины образуются из-за разницы в скорости ледников. Если две жесткие части ледника движутся с разными скоростями или направлениями, срезать силы заставляют их разрушаться, открывая трещину. Трещины редко бывают глубиной более 46 м (150 футов), но в некоторых случаях могут достигать глубины не менее 300 м (1000 футов). Ниже этой точки пластичность льда предотвращает образование трещин. Пересекающиеся трещины могут создавать изолированные пики во льду, называемые сераки.

Трещины могут образовываться по-разному. Поперечные трещины поперечны потоку и образуются там, где более крутые склоны вызывают ускорение ледника. Продольные трещины образуют полупараллельные потоку там, где ледник расширяется в стороны. Краевые трещины образуются у края ледника из-за снижения скорости из-за трения стенок долины. Краевые трещины в основном поперечны потоку. Движущийся ледниковый лед иногда может отделяться от стоячего льда выше, образуя Bergschrund. Бергшрунды напоминают трещины, но представляют собой уникальные особенности на краях ледника. Трещины делают путешествие по ледникам опасным, особенно когда они скрыты хрупкими снежные мосты.

Ниже линии равновесия талая ледниковая вода концентрируется в руслах ручьев. Талая вода может скапливаться в прогляциальных озерах на вершине ледника или спускаться в глубины ледника через Мулен. Потоки внутри или под ледником текут в межледниковых или подледниковых туннелях. Эти туннели иногда снова выходят на поверхность ледника.[28]

Скорость

Скорость смещения ледников частично определяется трение. Трение заставляет лед в нижней части ледника двигаться медленнее, чем лед в верхней части. В альпийских ледниках трение также возникает на боковых стенках долины, что замедляет края относительно центра.

Средняя скорость ледников сильно варьируется, но обычно составляет около 1 м (3 фута) в день.[29] На застойных участках может не быть движения; например, в некоторых частях Аляски деревья могут прижиться на поверхностных отложениях. В других случаях ледники могут двигаться со скоростью 20–30 м (70–100 футов) в день, например, в Гренландии. Якобсхавн Исбро. На скорость ледникового покрова влияют такие факторы, как уклон, толщина льда, снегопад, продольное удержание, базальная температура, образование талой воды и твердость пласта.

У некоторых ледников бывают периоды очень быстрого роста, называемые всплески. Эти ледники демонстрируют нормальное движение, пока они внезапно не ускоряются, а затем возвращаются в свое предыдущее состояние движения.[30] Эти нагоны могут быть вызваны разрушением подстилающей коренной породы, скоплением талой воды у подножия ледника.[31] - возможно доставлен из надледниковое озеро - или простое накопление массы за пределами критической "точки перелома".[32] Временные скорости до 90 м (300 футов) в сутки имели место, когда повышенная температура или давление на поверхности приводили к таянию придонного льда и накоплению воды под ледником.

В ледниковых районах, где ледник движется со скоростью более одного километра в год, ледниковые землетрясения происходить. Это крупномасштабные землетрясения с магнитудой до 6,1.[33][34] Количество ледниковых землетрясений в Гренландии достигает пиков ежегодно в июле, августе и сентябре и быстро увеличивается в 1990-х и 2000-х годах. В исследовании с использованием данных с января 1993 г. по октябрь 2005 г. каждый год с 2002 г. регистрировалось больше событий, а в 2005 г. было зарегистрировано в два раза больше событий, чем в любой другой год.[34]

Ogives

Группы Forbes на Мер де Глас ледник во Франции

Ogives (или же Группы Forbes)[35] чередующиеся гребни и впадины волн, которые выглядят как темные и светлые полосы льда на поверхности ледников. Они связаны с сезонным движением ледников; ширина одной темной и одной светлой полосы обычно равна годовому движению ледника. Огивы образуются, когда лед от ледопада сильно разрушается, увеличивая площадь абляции летом. Это создает каньон и пространство для накопления снега зимой, который, в свою очередь, создает гребень.[36] Иногда огивы состоят только из волн или цветных полос и описываются как волновые огивы или ожоги.[37]

География

Дополнительная информация по этой теме: Список ледников
Черный ледник рядом Аконкагуа, Аргентина

Ледники присутствуют на всех континентах и ​​примерно в пятидесяти странах, за исключением тех (Австралия, Южная Африка), где ледники есть только на отдаленных территориях. субантарктический островные территории. Обширные ледники находятся в Антарктиде, Аргентине, Чили, Канаде, Аляске, Гренландии и Исландии. Горные ледники широко распространены, особенно в Анды, то Гималаи, то скалистые горы, то Кавказ, Скандинавские горы, а Альпы. Снежника ледник в Пирин Гора, Болгария с широта 41 ° 46′09 ″ с.ш. - это самая южная ледниковая масса в Европе.[38] Материковая часть Австралии в настоящее время не имеет ледников, хотя небольшой ледник на Гора Костюшко присутствовал в последний ледниковый период.[39] В Новой Гвинее небольшие, быстро уменьшающиеся ледники расположены на Пунчак Джая.[40] В Африке есть ледники Гора Килиманджаро в Танзании, на Гора Кения, а в Горы Рувензори. Океанические острова с ледниками включают Исландию, несколько островов у побережья Норвегии, в том числе Свальбард и Ян Майен на крайний север, Новая Зеландия и субантарктические острова Марион, Слышал, Гранд-Терре (Кергелен) и Буве. В ледниковые периоды четвертичного периода, Тайвань, Гавайи на Мауна-Кеа[41] и Тенерифе также были большие альпийские ледники, а Фарерские острова и Острова Крозе[42] были полностью покрыты льдом.

На постоянный снежный покров, необходимый для образования ледников, влияют такие факторы, как степень уклона суши, количество снегопадов и ветры. Ледники можно найти во всех широты кроме от 20 ° до 27 ° к северу и югу от экватора, где имеется нисходящий край Циркуляция Хэдли снижает осадки настолько, что при высоких инсоляция снежные линии вылет выше 6500 м (21 330 футов). Однако между 19˚ и 19˚ ю.ш. количество осадков выше, а в горах выше 5000 м (16 400 футов) обычно бывает постоянный снег.

Даже в высоких широтах образование ледников не является неизбежным. Области Арктический, Такие как Остров Бэнкс, а Сухие долины Мак-Мердо в Антарктиде считаются полярные пустыни где ледники не могут образовываться, потому что выпадает мало снега, несмотря на сильный мороз. Холодный воздух, в отличие от теплого, не может переносить много водяного пара. Даже в ледниковые периоды Четвертичный, Маньчжурия, низина Сибирь,[43] и центральный и северная Аляска,[44] хотя был чрезвычайно холоден, но выпал такой легкий снегопад, что не могли образоваться ледники.[45][46]

Помимо засушливых, не покрытых льдом полярных регионов, некоторые горы и вулканы в Боливии, Чили и Аргентине высокие (от 4500 до 6900 м или от 14 800 до 22 600 футов) и холодные, но относительное отсутствие осадков не позволяет снегу накапливаться в ледниках. Это потому, что эти пики расположены рядом или в гипераридный Пустыня Атакама.

Ледниковая геология

Схема ледниковой щипки и истирание
Гранитная порода, покрытая ледниками Мариехамн, Аландские острова

Ледники размывают местность в результате двух основных процессов: истирание и выщипывание.

По мере того как ледники текут по коренным породам, они размягчаются и поднимают глыбы в лед. Этот процесс, называемый выщипыванием, вызывается подледниковой водой, которая проникает в трещины в коренных породах, а затем замерзает и расширяется. Это расширение заставляет лед действовать как рычаг, который ослабляет камень, поднимая его. Таким образом, отложения любого размера становятся частью ледниковой нагрузки. Если отступающий ледник наберет достаточно обломков, он может стать каменный ледник, словно Ледник Тимпаногос в Юте.

Истирание происходит, когда лед и его обломки горных пород скользят по коренной породе и действуют как наждачная бумага, сглаживая и полируя нижележащую породу. Измельченная порода, которую производит этот процесс, называется каменная мука и состоит из зерен породы размером от 0,002 до 0,00625 мм. Истирание приводит к более крутым стенкам долин и горным склонам в альпийских условиях, что может вызвать лавины и оползни, которые добавляют еще больше материала в ледник. Ледниковая абразия обычно характеризуется ледниковые полосы. Ледники образуют их, когда содержат большие валуны, которые оставляют царапины в скальной породе. Нанося на карту направление полос, исследователи могут определить направление движения ледника. Похожи на полосы знаки болтовни, линии впадин серповидной формы в скале, подстилающей ледник. Они образуются в результате истирания, когда валуны в леднике неоднократно ловятся и высвобождаются по мере их волочения по коренной породе.

Скорость эрозии ледников различна. Скорость эрозии контролируют шесть факторов:

  • Скорость движения ледника
  • Толщина льда
  • Форма, количество и твердость обломков горных пород, содержащихся во льду на дне ледника.
  • Относительная легкость размыва поверхности под ледником
  • Тепловые условия у подножия ледника
  • Проницаемость и давление воды у основания ледника

Когда коренная порода имеет частые трещины на поверхности, скорость ледниковой эрозии имеет тенденцию к увеличению, поскольку выщипывание является основной эрозионной силой на поверхности; однако, когда коренная порода имеет широкие промежутки между спорадическими трещинами, абразия имеет тенденцию быть доминирующей эрозионной формой, и скорость ледниковой эрозии снижается.[47] Ледники в более низких широтах, как правило, гораздо более эрозионны, чем ледники в более высоких широтах, потому что они имеют больше талой воды, достигающей ледникового основания, и способствуют образованию и переносу наносов при той же скорости движения и количестве льда.[48]

Материал, который включается в ледник, обычно переносится до зоны абляции перед отложением. Ледниковые отложения бывают двух разных типов:

  • Ледниковый тилл: материал, непосредственно отложившийся из ледникового льда. Тилль включает смесь недифференцированного материала от размеров глины до валунов, обычный состав морены.
  • Речные и выносные отложения: осадки, нанесенные водой. Эти месторождения стратифицированы по размеру.

Более крупные куски породы, покрытые коркой или отложившиеся на поверхности, называются "ледниковые образования ". Они варьируются по размеру от гальки до валунов, но, поскольку они часто перемещаются на большие расстояния, они могут кардинально отличаться от материала, на котором они обнаружены. Образцы ледниковой неровности намекают на прошлые движения ледников.

Морены

Ледниковые морены выше Lake Louise, Альберта, Канада

Ледниковый морены образуются в результате отложения материала с ледника и обнажаются после того, как ледник отступил. Обычно они выглядят как линейные насыпи до, несортированная смесь породы, гравия и валунов в матрице из мелкодисперсного порошкообразного материала. Конечные или конечные морены образуются у подножия или конечного конца ледника. Боковые морены образуются по бокам ледника. Средние морены образуются, когда два разных ледника сливаются, а боковые морены каждого сливаются, образуя морену в середине объединенного ледника. Менее очевидны наземные морены, также называемый ледниковый дрейф, который часто покрывает поверхность под уклоном ледника от линии равновесия. Период, термин морена имеет французское происхождение. Он был придуман крестьянами для описания наносных насыпей и выступов, найденных у краев ледников во Франции. Альпы. В современной геологии этот термин используется более широко и применяется к ряду формаций, каждая из которых состоит из тилла. Морены также могут образовывать озера с моренными дамбами.

Драмлинс

А Драмлин поле формируется после того, как ледник изменил ландшафт. Каплевидные образования обозначают направление течения льда.

Драмлинс асимметричные холмы в форме каноэ, сложенные в основном тиллом. Их высота колеблется от 15 до 50 метров, а в длину они могут достигать километра. Самый крутой склон холма обращен в сторону продвижения льда (Stoss), а в направлении движения льда оставляют более длинный уклон (Ли). Драмлины встречаются в группах, называемых Поля Драмлина или же лагеря драмлина. Одно из этих полей находится к востоку от Рочестер, Нью-Йорк; по оценкам, он содержит около 10 000 драмлинов. Хотя процесс образования драмлинов до конца не изучен, их форма предполагает, что они являются продуктами зоны пластической деформации древних ледников. Считается, что многие друмлины образовались, когда ледники продвинулись и изменили отложения более ранних ледников.

Ледниковые долины, цирки, ареты и пирамидальные вершины

Особенности ледникового пейзажа

До оледенения горные долины имели характерную "V" форма, произведенный размыванием воды. Во время оледенения эти долины часто расширяются, углубляются и сглаживаются, образуя U-образный ледниковая долина или ледниковый желоб, как его иногда называют.[49] Эрозия, которая создает ледниковые долины, обрезает любые отроги скал или земли, которые раньше могли простираться через долину, создавая в целом скалы треугольной формы, называемые усеченные шпоры. В ледниковых долинах впадины, образованные выщипыванием и истиранием, могут быть заполнены озерами, называемыми Paternoster Lakes. Если ледниковая долина впадает в большой водоем, она образует фьорд.

Обычно ледники углубляют свои долины больше, чем их меньшие. притоки. Поэтому при отступлении ледников долины ледников притоков остаются над депрессией главного ледника и называются висячие долины.

В начале классического долинного ледника находится цирк в форме чаши, стены которого с трех сторон обрываются, но открыта на той стороне, которая спускается в долину. Цирки - это места, где лед начинает накапливаться в леднике. Два ледниковых цирка могут формироваться спина к спине и разрушать свои задние стены, пока не образуется узкий гребень, называемый Arête осталось. Эта структура может привести к горный переход, горный перевал. Если несколько цирков окружают одну гору, они образуют заостренный пирамидальные вершины; особо крутые примеры называются рога.

Roches moutonnées

Прохождение ледникового льда по площади коренных пород может привести к тому, что скала превратится в холмик, называемый roche moutonnée, или рок "овчарка". Roches moutonnées может быть удлиненной, округлой и асимметричной формы. Их длина варьируется от менее метра до нескольких сотен метров.[50] У Roches moutonnées пологий склон на склонах, ведущих к вершине ледника, и склонах, спускающихся вниз по леднику, от крутого до вертикального. Ледник истирает ровный склон на верхней стороне по мере своего движения, но отрывает обломки горных пород и уносит их с нижней стороны путем щипания.

Аллювиальная стратификация

По мере того, как вода, поднимающаяся из зоны абляции, удаляется от ледника, она уносит с собой мелкие размытые отложения. По мере того, как скорость воды уменьшается, уменьшается и ее способность нести взвешенные предметы. Таким образом, вода постепенно осаждает осадок по мере его движения, создавая аллювиальная равнина. Когда это явление происходит в долине, это называется поезд долины. Когда осаждение происходит в устье, отложения известны как заливная грязь. Засушливые равнины и долины обычно сопровождаются бассейнами, известными как "чайники ". Это небольшие озера, образующиеся, когда большие ледяные глыбы, захваченные таянием аллювия, образуют заполненные водой углубления. Диаметр котлов составляет от 5 до 13 км, а глубина достигает 45 метров. Большинство из них имеют круглую форму, поскольку блоки льда, который их сформировал, округлился по мере таяния.[51]

Ледниковые отложения

Пейзаж, созданный отступающим ледником

Когда размер ледника уменьшается ниже критической точки, его течение останавливается и он становится неподвижным. Между тем, талая вода внутри и подо льдом уходит стратифицированный аллювиальные отложения. Эти отложения в виде столбиков террасы и скопления остаются после таяния ледника и известны как «ледниковые отложения». Ледниковые отложения, имеющие форму холмов или курганов, называются Камес. Некоторые камы образуются, когда талая вода откладывает отложения через отверстия во льду. Остальные производятся фанатами или дельты создается талой водой. Когда ледниковый лед занимает долину, он может образовывать террасы или камы по сторонам долины. Длинные извилистые ледниковые отложения называются эскеры. Eskers состоят из песка и гравия, которые были отложены потоками талой воды, которые текли через ледяные туннели внутри или под ледником. Они остаются после таяния льда, их высота превышает 100 метров, а длина достигает 100 км.

Лессовые отложения

Очень мелкие ледниковые отложения или каменная мука часто улавливаются ветром, дующим над голой поверхностью, и могут откладываться на больших расстояниях от места первоначального речного отложения. Эти эоловый лесс залежи могут быть очень глубокими, даже сотни метров, как в районах Китая и Средний Запад США. Катабатические ветры может быть важным в этом процессе.

Изменение климата

Дальнейшая информация: Отступление ледников с 1850 г.

Ледники являются ценным ресурсом для отслеживания изменения климата в течение длительных периодов времени, поскольку им могут быть сотни тысяч лет. Чтобы изучить закономерности сквозь ледники во времени, ледяные керны взяты, предоставляя непрерывную информацию, включая доказательства изменения климата, заключенные во льду, чтобы ученые могли их разложить и изучить.[52] Ледники изучаются, чтобы дать информацию об истории изменения климата, вызванного естественными или антропогенными причинами.[53] Человеческая деятельность привела к увеличению парниковые газы создание тенденции глобального потепления,[53] заставляя эти ценные ледники таять. Ледники имеют альбедо эффект и с таянием ледников означает меньшее альбедо. В Альпах лето 2003 года сравнивали с летом 1988 года. В период с 1998 по 2003 год значение альбедо в 2003 году было на 0,2 меньше.[54] Когда ледники начинают таять, они также вызывают повышение уровня моря, «что, в свою очередь, увеличивает эрозию берегов и усиливает штормовой нагон, поскольку повышение температуры воздуха и океана вызывает более частые и интенсивные прибрежные штормы, такие как ураганы и тайфуны.[55]"Таким образом, человеческие причины изменения климата создают положительный Обратная связь с ледниками: повышение температуры вызывает большее таяние ледников, что приводит к меньшему альбедо, повышению уровня моря и многим другим климатическим проблемам. С 1972 года по 2019 год НАСА использовало Ландсат спутник, который использовался для регистрации ледников в Аляска, Гренландия и Антарктида. Этот проект Landsat обнаружил, что примерно с 2000 года отступление ледников значительно увеличилось.[56]

Ледник Южный Каскад в Вашингтоне, зарегистрированный с 1928 по 2003 год, показывает недавнее быстрое отступление ледника. Глядя на это фото, становится ясно, как быстро отступают ледники в современном мире. Такое отступление является результатом изменения климата, которое значительно усилилось из-за антропогенного воздействия. Это фото было взято из USGS Министерство внутренних дел США исследование, посвященное изменению ледников за последние 50 лет.[57]

Изостатический отскок

Изостатическое давление ледника на земную кору

Большие массы, такие как ледяные щиты или ледники, могут вдавить кору Земли в мантию.[58] Впадина обычно составляет треть толщины ледникового щита или ледника. После таяния ледникового покрова или ледника мантия начинает возвращаться в исходное положение, толкая кору вверх. Этот послеледниковый отскок, который происходит очень медленно после таяния ледникового покрова или ледника, в настоящее время в измеримых количествах встречается в Скандинавия и Великие озера регион Северной Америки.

Геоморфологический объект, созданный тем же процессом в меньшем масштабе, известен как разломное расширение. Это происходит там, где ранее сжатая порода может вернуться к своей исходной форме быстрее, чем может быть сохранена без разломов. Это приводит к эффекту, подобному тому, который можно было бы увидеть, если бы по скале ударили большим молотком. Разломы расширения можно наблюдать в недавно обледеневших частях Исландии и Камбрии.

На марсе

Основная статья: Ледники на Марсе
Северный Полярная шапка на Марс.

Полярные ледяные шапки Марс показать геологические свидетельства ледниковых отложений. Южная полярная шапка особенно похожа на ледники на Земле.[59] Топографические особенности и компьютерные модели указывают на существование большего количества ледников в прошлом Марса.[60] В средних широтах, между 35 ° и 65 ° северной или южной широты, на марсианские ледники влияет тонкая марсианская атмосфера. Из-за низкого атмосферного давления абляция у поверхности вызывается исключительно сублимация, нет таяние. Как и на Земле, многие ледники покрыты слоем скал, изолирующим лед. Радиолокационный прибор на борту Марсианский разведывательный орбитальный аппарат нашел лед под тонким слоем скал в образованиях, называемых фартуки с лопастными обломками (LDA).[61][62][63][64][65]

На рисунках ниже показано, как ландшафт Марса очень похож на земной.

  • Озеро Ромер Ледник «Слоновья лапка» в Арктике Земли, как видно с спутника Landsat 8. На этом снимке показаны несколько ледников, которые имеют ту же форму, что и многие другие объекты на Марсе, которые, как считается, также являются ледниками. Следующие три изображения с Марса показывают формы, похожие на ледник Слоновьей ноги.

  • Меса в Исмениус Лак четырехугольник, как видит CTX. Меса имеет несколько ледников, размывающих ее. Один из ледников более подробно показан на следующих двух снимках HiRISE. Изображение из Исмениус Лак четырехугольник.

  • Ледник глазами HiRISE под Программа HiWish. На следующем фото область в прямоугольнике увеличена. Зона скопления снега вверху. Ледник спускается по долине, затем распространяется по равнине. Доказательства потока исходят из множества линий на поверхности. Расположение в Protonilus Mensae в Исмениус Лак четырехугольник.

  • Увеличение площади прямоугольника предыдущего изображения. На Земле хребет можно было бы назвать конечной мореной альпийского ледника. Снимок сделан с помощью HiRISE по программе HiWish. Изображение из Исмениус Лак четырехугольник.

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Крейг, Тим (2016-08-12). «В Пакистане больше ледников, чем где-либо на Земле. Но они находятся в опасности». Вашингтон Пост. ISSN  0190-8286. Получено 2020-09-04. Согласно различным исследованиям, с 7 253 известными ледниками, в том числе 543 в долине Читрал, в Пакистане ледникового льда больше, чем где-либо на Земле за пределами полярных регионов.
  2. ^ Пост, Остин; Лашапель, Эдвард Р. (2000). Ледник. Сиэтл: Вашингтонский университет Press. ISBN  978-0-295-97910-6.
  3. ^ Персонал (9 июня 2020 г.). «Миллионы людей подвергаются риску, поскольку таяние пакистанских ледников вызывает опасения наводнений». www.aljazeera.com. Получено 2020-06-09.
  4. ^ Крейг, Тим (2016-08-12). «В Пакистане больше ледников, чем где-либо на Земле. Но они находятся в опасности».. Вашингтон Пост. ISSN  0190-8286. Получено 2020-09-04. Согласно различным исследованиям, с 7 253 известными ледниками, в том числе 543 в долине Читрал, ледникового льда в Пакистане больше, чем где-либо на Земле за пределами полярных регионов.
  5. ^ Национальный географический альманах географии, 2005 г., ISBN  0-7922-3877-X, п. 149.
  6. ^ «170 000 км куба воды в ледниках мира». ArcInfo. 6 августа 2015 г. Архивировано с оригинал 17 августа 2017 года.
  7. ^ Браун, Молли Элизабет; Оуян, Хуа; Хабиб, Шахид; Шреста, Басанта; Шреста, Мандира; Пандай, Праджвал; Цорциу, Мария; Поличелли, Фредерик; Артан, Гулейд; Гирирадж, Амарнатх; Bajracharya, Sagar R .; Раковитяну, Адина. «ГИМАЛА: влияние климата на ледники, снег и гидрологию в Гималайском регионе». Горные исследования и разработки. Международное горное общество. HDL:2060/20110015312.
  8. ^ Симпсон, Д. (1979). Латинский словарь Кассела (5-е изд.). Лондон: Cassell Ltd., стр. 883. ISBN  978-0-304-52257-6.
  9. ^ «Глоссарий ледниковой терминологии». USGS. Получено 2017-03-13.
  10. ^ «Отступление ледникового поля Аляски Джуно». Nichols.edu. Получено 2009-01-05.
  11. ^ «Глоссарий по метеорологии». Американское метеорологическое общество. Архивировано из оригинал на 2012-06-23. Получено 2013-01-04.
  12. ^ Департамент географии и геологии Висконсинского университета (2015 г.). «Морфологическая классификация ледников» (PDF). www.uwsp.edu/Pages/default.aspx.
  13. ^ «Уровень моря и климат». USGS FS 002-00. USGS. 2000-01-31. Получено 2009-01-05.
  14. ^ «Типы ледников». Национальный центр данных по снегу и льду. Архивировано из оригинал на 2010-04-17.
  15. ^ Bindschadler, R.A .; Скамбос, Т.А. (1991). «Полученное со спутника поле скорости антарктического ледяного потока». Наука. 252 (5003): 242–46. Bibcode:1991Научный ... 252..242B. Дои:10.1126 / science.252.5003.242. PMID  17769268. S2CID  17336434.
  16. ^ «Описание ледяных потоков». Британская антарктическая служба. Архивировано из оригинал на 2009-02-11. Получено 2009-01-26.
  17. ^ «Какие типы ледников существуют? | Национальный центр данных по снегу и льду». nsidc.org. Получено 2017-08-12.
  18. ^ а б Lorrain, Reginald D .; Фитцсимонс, Шон Дж. (2017). «Ледники на холодном основании». In Singh, Vijay P .; Сингх, Пратап; Хариташья, Умеш К. (ред.). Энциклопедия снега, льда и ледников. Энциклопедия серии наук о Земле. Springer Нидерланды. С. 157–161. Дои:10.1007/978-90-481-2642-2_72. ISBN  978-90-481-2641-5.
  19. ^ Бултон, Г.С. [1974] "Процессы и закономерности ледниковой эрозии", (In Coates, D.R. ed., Ледниковая геоморфология. Сборник материалов пятой ежегодной серии симпозиумов по геоморфологии, проходивших в Бингемтоне, Нью-Йорк, 26–28 сентября 1974 г. Бингемтон, штат Нью-Йорк, Государственный университет Нью-Йорка, стр. 41–87. (Публикации по геоморфологии))
  20. ^ «Что вызывает синий цвет, который иногда появляется у снега и льда?». Webexhibits.org. Получено 2013-01-04.
  21. ^ Бенсон, К.С., 1961, "Стратиграфические исследования снега и фирна Гренландского ледникового щита", Res. Реплика 70, Армия США по снегу, льду и вечной мерзлоте Res Establ., Corps of Eng., 120 стр.
  22. ^ «Смена ледников и связанные с ними опасности в Швейцарии». ЮНЕП. Архивировано из оригинал на 2012-09-25. Получено 2009-01-05.
  23. ^ Пол Франк; Кэб, Андреас; Майш, Макс; Келленбергер, Тобиас; Хэберли, Уилфрид (2004). «По спутниковым данным наблюдается быстрое разрушение альпийских ледников» (PDF). Письма о геофизических исследованиях. 31 (21): L21402. Bibcode:2004GeoRL..3121402P. Дои:10.1029 / 2004GL020816.
  24. ^ «Недавний обзор глобального отступления ледников» (PDF). Получено 2013-01-04.
  25. ^ Greve, R .; Блаттер, Х. (2009). Динамика ледяных покровов и ледников. Springer. Дои:10.1007/978-3-642-03415-2. ISBN  978-3-642-03414-5. S2CID  128734526.
  26. ^ W.S.B. Патерсон, Физика льда
  27. ^ Кларк, Гарри К. (1987). «Краткая история научных исследований на ледниках». Журнал гляциологии. Специальный выпуск (S1): 4–5. Bibcode:1987JGlac..33S ... 4C. Дои:10.3189 / S0022143000215785.
  28. ^ "Мулен Блан": экспедиция НАСА исследует глубину ледника Гренландии ". НАСА. 2006-12-11. Получено 2009-01-05.
  29. ^ «Ледники». www.geo.hunter.cuny.edu. Архивировано из оригинал на 2014-02-22. Получено 2014-02-06.
  30. ^ Т. Строцци и др .: Эволюция нагона ледников, наблюдаемая с помощью спутников ERS (pdf, 1.3 Мб)
  31. ^ «Проект Бруарйёкюдль: осадочная среда вздымающегося ледника. Исследовательская идея проекта Бруарйёкюдль». Привет.. Получено 2013-01-04.
  32. ^ Майер и Пост (1969)
  33. ^ «Сезонность и увеличение частоты ледниковых землетрясений в Гренландии» В архиве 2008-10-07 на Wayback Machine, Экстрём, Г., М. Неттлз, В.С. Цай (2006) Наука, 311, 5768, 1756–1758, Дои:10.1126 / science.1122112
  34. ^ а б «Анализ ледниковых землетрясений» В архиве 2008-10-07 на Wayback Machine Цай, В. К. и Г. Экстрём (2007). J. Geophys. Рез., 112, F03S22, Дои:10.1029 / 2006JF000596
  35. ^ Саммерфилд, Майкл А. (1991). Глобальная геоморфология. п. 269.
  36. ^ Истербрук, Д.Дж. (1999). Поверхностные процессы и формы рельефа (2-е изд.). Нью-Джерси: Prentice-Hall, Inc., стр. 546. ISBN  978-0-13-860958-0.
  37. ^ «Глоссарий ледниковой терминологии». Pubs.usgs.gov. 2012-06-20. Получено 2013-01-04.
  38. ^ Грюневальд, стр. 129.
  39. ^ "C.D. Ollier: Формы рельефа Австралии и их история, Национальная картографическая лаборатория, Геология Австралии ". Ga.gov.au. 2010-11-18. Архивировано из оригинал на 2008-08-08. Получено 2013-01-04.
  40. ^ Kincaid, Joni L .; Кляйн, Эндрю Г. (2004). Отступление ледников Ириан-Джая с 2000 по 2002 г. по данным спутниковых снимков IKONOS (PDF). Портленд, штат Мэн, США. стр. 147–157. Получено 2009-01-05.
  41. ^ «Гавайские ледники открывают ключи к глобальному изменению климата». Geology.com. 2007-01-26. Архивировано из оригинал на 2013-01-27. Получено 2013-01-04.
  42. ^ «Французские колонии - архипелаг Крозе». Discoverfrance.net. 2010-12-09. Получено 2013-01-04.
  43. ^ Коллинз, Генри Хилл; Европа и СССР; п. 263. OCLC  1573476
  44. ^ "Интерпретативный центр Юкон-Берингии". Beringia.com. 1999-04-12. Архивировано из оригинал на 2012-10-31. Получено 2013-01-04.
  45. ^ "История Земли 2001" (PDF). 28 июля 2017. с. 15. Архивировано из оригинал (PDF) 3 марта 2016 г.. Получено 28 июля, 2017.
  46. ^ «О зоогеографии Голарктики». Wku.edu. Получено 2013-01-04.
  47. ^ Дюнфорт, Мириам; Андерсон, Роберт С .; Уорд, Дилан; Сток, Грег М. (01.05.2010). «Контроль за разрушением коренных пород и темпами ледниковой эрозии». Геология. 38 (5): 423–426. Bibcode:2010Гео .... 38..423D. Дои:10.1130 / G30576.1. ISSN  0091-7613.
  48. ^ Коппес, Мишель; Холле, Бернар; Ригно, Эрик; Мужино, Жереми; Веллнер, Джулия Смит; Болдт, Кэтрин (2015). «Наблюдаемые широтные вариации эрозии в зависимости от динамики ледников». Природа. 526 (7571): 100–103. Bibcode:2015Натура.526..100K. Дои:10.1038 / природа15385. PMID  26432248. S2CID  4461215.
  49. ^ [1] Ледниковые формы рельефа: желоб
  50. ^ «Ледники и оледенение» (Арнольд, Лондон, 1998) Дуглас Бенн и Дэвид Эванс, стр. 324-326.
  51. ^ «Геология котла». Британника онлайн. Получено 2009-03-12.
  52. ^ "Ледники и изменение климата | Национальный центр данных по снегу и льду". nsidc.org. Получено 2020-03-31.
  53. ^ а б «Изменение климата: баланс массы ледников | NOAA Climate.gov». www.climate.gov. Получено 2020-02-26.
  54. ^ Пол, Франк (февраль 2005 г.). «О влиянии ледника Альбедо в условиях экстремального таяния ледников: лето 2003 года в Альпах» (PDF). EARSeL E. 4: 139–149 - через Цюрихский университет, географический факультет, Цюрих, Швейцария.
  55. ^ «Почему тают ледники и морской лед?». Всемирный фонд дикой природы. Получено 2020-03-31.
  56. ^ В центре, Кейт Рамсайер, космический полет Годддарда НАСА. «Лед в движении: спутники фиксируют десятилетия перемен». Изменение климата: жизненно важные признаки планеты. Получено 2020-03-31.
  57. ^ «Информационный бюллетень USGS 2009–3046: пятидесятилетний отчет об изменении ледников показывает изменение климата на северо-западе Тихого океана и на Аляске, США». pubs.usgs.gov. Получено 2020-03-31.
  58. ^ Каспер, Джули Керр (2010). Циклы глобального потепления: ледниковые периоды и отступление ледников. Публикация информационной базы. ISBN  978-0-8160-7262-0.
  59. ^ "Kargel, J.S. et al .:Марсианские полярные ледяные покровы и ледники средних широт, богатые мусором, и наземные аналоги, Третья международная конференция по полярным исследованиям и исследованию Марса, Альберта, Канада, 13–17 октября 2003 г. (pdf 970 Kb) " (PDF). Получено 2013-01-04.
  60. ^ "Марсианские ледники: возникли ли они из атмосферы? ESA Mars Express, 20 января 2006 г.". Esa.int. 2006-01-20. Получено 2013-01-04.
  61. ^ Head, J. et al. 2005. Накопление, течение и оледенение снега и льда в тропических и средних широтах на Марсе. Природа: 434. 346–350.
  62. ^ Источник: Университет Брауна Опубликовано в понедельник, 17 октября 2005 г. (2005-10-17). "Климат Марса в движении: ледники на средних широтах | SpaceRef - ваш космический справочник". Marstoday.com. Архивировано из оригинал 5 декабря 2012 г.. Получено 2013-01-04.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  63. ^ Ричард Льюис (23 апреля 2008 г.). «Ледники показывают, что в последнее время марсианский климат стал активным | Новости и события Университета Брауна». News.brown.edu. Получено 2013-01-04.
  64. ^ Plaut, J. et al. 2008. Радиолокационные свидетельства наличия льда в лопастных обломках в средне-северных широтах Марса. Луна и планетология XXXIX. 2290.pdf
  65. ^ Holt, J. et al. 2008. Свидетельства радиолокационного зондирования льда в пределах лопастных обломков возле бассейна Эллада, средние южные широты Марса. Луна и планетология XXXIX. 2441.pdf

Рекомендации

  • Эта статья во многом опирается на соответствующая статья в Испаноязычная Википедия, доступ к которому был осуществлен в версии от 24 июля 2005 г.
  • Хэмбри, Майкл; Алеан, Юрг (2004). Ледники (2-е изд.). Издательство Кембриджского университета. ISBN  978-0-521-82808-6. OCLC  54371738. Превосходная менее техническая обработка всех аспектов, с превосходными фотографиями и рассказами о гляциологах из первых рук. Все изображения из этой книги можно найти в Интернете (см. Ссылки: Glaciers-online)
  • Бенн, Дуглас I .; Эванс, Дэвид Дж. А. (1999). Ледники и оледенение. Арнольд. ISBN  978-0-470-23651-2. OCLC  38329570.
  • Bennett, M.R .; Глассер, Н.Ф. (1996). Ледниковая геология: ледяные покровы и формы рельефа. Джон Вили и сыновья. ISBN  978-0-471-96344-8. OCLC  33359888.
  • Хэмбри, Майкл (1994). Ледниковая среда. Университет Британской Колумбии Press, UCL Press. ISBN  978-0-7748-0510-0. OCLC  30512475. Учебник для бакалавриата.
  • Рыцарь, Питер G (1999). Ледники. Челтнем: Нельсон Торнс. ISBN  978-0-7487-4000-0. OCLC  42656957. Учебник для бакалавриата, избегающий математических сложностей
  • Уолли, Роберт (1992). Введение в физическую географию. Wm. C. Brown Publishers. Учебник, посвященный объяснению географии нашей планеты.
  • W.S.B. Патерсон (1994). Физика ледников (3-е изд.). Pergamon Press. ISBN  978-0-08-013972-2. OCLC  26188. Исчерпывающий справочник по физическим принципам, лежащим в основе формирования и поведения.

дальнейшее чтение

внешняя ссылка