Лекция 12. Гляциологическое районирование Земли.

Наиболее крупные гляциологические районы Земли (первая ступень районирования) выделяются с учетом источника питания ледников, связанного с общей циркуляцией атмосферы, от которой зависит горизонтальный перенос влаги с поверхности океанов и выпадение твердых атмосферных осадков на склонах хребтов, обращенных к влагонесущим потокам. Согласно этому принципу выделяются три главных источника питания ледников: атлантический (А), тихоокеанский (Т) и индийский (И) и, следовательно, три основных группы, районов: районы с атлантическим источником питания, районы с тихоокеанским источником питания и районы с индийским источником питания.

Дальнейшее районирование (вторая ступень, в пределах основ­ных районов) произведено с учетом климатической поясности, так как особенности питания и абляции зависят от того климатического пояса, в котором находится оледенение. Например, в субтропическом поясе господствующие в летнее время нисходящие потоки воздуха вызывают испарение снега и льда и его выхолаживание, что в конечном счете приводит к замедлению абляции. Такие условия наблюдаются в Кордильерах юго-запада США и в Чилийско-Аргентинеких субтропических Андах, , а также в Пиринеях и т. д., где про­исходит испарение снега и льда и переход их в газообразную фазу, минуя жидкую.

Наконец, выделяются гляциологические районы с учетом морфо­логического, типа оледенения (третья ступень районирования): атлантико-арктичёская островная европейская покровная, атлантико-субтропическая европейская горная, тихоокеанская умеренная североамериканская горная области и т. д.

И самые мелкие гляциологические районы выделены с учетом рельефа. В некоторых случаях учитываются процессы, происходя­щие внутри снежной толщи, предопределяющие повышенную концентрацию лавинного снега, являющегося подчас единственным источником питания современного горного оледенения. Так, например, при районировании Сибири учитываются территории, где сублимационный диафторез предопределяет огромную концентрацию лавинного снега, питающего ледники. В пределах Атлантико-субарктической сибирской горной области выделяются хребты Верхо­янский, Черского и Сунтар-Хаята, где при небольшом количестве атмосферных осадков, но при интенсивной концентра­ции метелевого снега и процессов сублимационного диафтореза, обеспечивается существование ледников. Учёт наледных явлений и их связи с современным оледенением позволяют выделить в само­стоятельные районы хребет Брукса, Арктическое плато и Коряцкое нагорье.

Таксономия гляциологических районов и их характеристика – (см. практическую работу).

Лекция 12. Колебание снежности и оледенения в историческое время (для чтения).

Большое влияние на земные явления - общую циркуляцию атмосферы, количество атмосферных осадков, а, следовательно, и на оледенение и снежность - оказывает солнечная активность. Активность Солнца многоритмична. Сейчас выявлены солнечные ритмы в 11, 22-23, 80 - 90 лет. Существуют ритмы и в 1800 лет, связанные с наибольшим нарушением силы тяжести на Земле. Солнцем и Луной в моменты взаиморасположения (констеляции) Солнца, Земли (в перигелии) и Луны в одной плоскости и на одной прямой.

Остановимся на анализе явлений, которые непосредственно зависят от количества выпадающих твердых или жидких атмосферных осадков: изменении ледников и гляциальных селей, снежности и снежников, лавин, суровости зим и ледовитости морей.

Жизнь ледников зависит от приходо-расходного баланса веще­ства ледника: если приход вещества больше расхода, ледники на­ступают; если приход меньше расхода, размеры ледников сокраща­ются; если приход и расход равны, то край ледника находится в стационарном положении. Очень часто при наступании нижнего конца горного ледника возникают ледяные обвалы, вызывающие большие катастрофы; наступающий ледник может разрушить гор­ные села и дороги, различные сооружения, расположенные на его пути.

Данные о появлении гляциальных селей свидетельствуют о по­теплении климата и деградации оледенения.

Увеличение снежности в горных районах немедленно резко ска­зывается на усилении лавинной деятельности, приводящей к появ­лению конусов выноса лавин на дне долин.

Шведский океанолог Петерсен уста­новил, что существуют многовековые ритмы увлажненности, повто­ряющиеся приблизительно через 1800 лет. Увеличение увлажненно­сти наблюдалось около 360 и 2100 гг. до н. э. и около 1400 г. н. э. В эти моменты изменялась циркуляция вод океана и климат. В результате возникали штормовые приливы на североатлантическом побережье Европы и скоплялись полярные льды в районе Исландии и Гренландии. Скопление льдов получило название «ледяной блока­ды Гренландии». Сведения о ледяной блокаде появились в исторических документах с 1260 г.

Главнейшим фактором, создающим ритмичность в увлажненно­сти, является приливообразующая сила, характеризующаяся рит­мичностью в 8, 9; 18, 61; 111 и 1850 лет.

В историческое время выделяется несколько эпох повышенной и пониженной увлажненности (А. В. Шнитников) (рис. 2).

Эпоха повышенной увлажненности середины и конца первого ты­сячелетия до н. э. В эту эпоху происходило наступление оледенения Эгессен (Эгессен — оледенение, датированное серединой первого тысячелетия до н. э ).

Льды наступали на альпийские селения, закрывали льдом перевалы, по которым до этого времени шло оживленное дви­жение. На альпийских озерах из-за подъема их уровня погибли свайные поселения бронзового века. Для всей Западной Европы это были века «страшных зим». Побережье Северного моря опустошали штормовые приливы. При этом изменилась конфигурация Северного и частично Балтийского морей. Большая снежность в Альпах сопро­вождалась падением огромных снежных лавин.

Эпоха пониженной увлажненности первого тысячелетия н. э. (Архызский перерыв в оледенении и снежности). В Альпах в первом тысячелетии н. э. в эпоху векового максимума солнечной активности заселялись высокогорные части долин, ныне непригодные для жилья. Ледники лежали лишь в глубоких цирках и верховьях боковых висячих долин. Крупные ледники, забронированные мощной мореной, превратились в мертвые льды. Перевал Бернина в Итальянских Альпах в X—ХII вв. был покрыт лесом и по лесной тропе монахи переходили через Альпы в Италию. В связи с малой ледовитостью Северной Атлантики возникли поселения викингов в Исландии и Гренландии. Викинги открыли огромный остров, берега которого были покрыты травами и кустарниками, и назвали его «Гренландия» — «Зеленая Страна». Южная граница льдов в Северной Атлантике лежала дальше к северу, чем в настоящее время.

-4000-3500-3000-2500-2000-1500-1000 -500 0 500 1000 1500 2000

Рис.2. Схема ритмов увлажненности материков Северного полушария.

I. - открытие Вуллеем следов затопления в стране шумеров (Вавилон -Мессопотамия. Увлажнение Сахары и время появления пастухов-скотоводов. Первые затопления сваенных построек на альпийских озерах. Мягкие зимы и прохладное лето в Европе.

II - отступление в Альпах ледников на большие высоты (возникновение первых горных поселений и оживленное сообщение через горные перевалы, ныне занятые ледниками). Понижение уровня Альпийских озер и возникновение поселений раннего неолита. Оледенение Северной Атлантики сильно сократилось. Льды вокруг Шпицбергена растаяли полностью. Уровень Ладоги и Онеги был ниже, чем в XIX в. н. э. Торфяники Западного Казахстана, европейской части России, Западной Сибири сильно высохли. Высыхание Сахары (исчезновение гиппопотамов, носорогов и слонов)_.

III- оледенение стадии Даун. Ледники закрывали горные проходы в Альпах. Гибель всех свайных поселений среднего и позднего неолита. Увлажнение и быстрое нарастание торфяников Северной Европы, Западной Сибири, Западного Казахстана. Наступание леса на степь. Увеличение увлажненности степей Восточной Европы. Ладожская трансгрессия. Пастбища в Сахаре. Второй дождливый период (эпоха неолита). Наскальные рисунки Тассили.

IV - отступание оледенения. Усиление движения через перевалы в Альпах. Заселение высокогорных долин. Понижение уровня альпийских озер. Распространение стоянок человека в поймах. Высыхание торфяников Европы, Западной Сибири и Западного Казахстана. Леса отступали к северу. Низкий уровень оз. Лаче. Усиленное дюнообразование на севере и на юго-востоке европейской части России. Засушливый период в Сахаре и Сев. Америке.

V - погребенный гумусовый слой в дюнах Онежского побережья. Наступление леса на степь на Украине. Замерзание Амударьи на 5 месяцев (сейчас 2 месяца). Наступление горного оледенения Эгессен. Гибель свайных поселений бронзового века на альпийских озерах. Холодная и влажная эпоха V—VI в. до н. э. Катастрофические наводнения изменили конфигурацию Северного и частично Балтийского моря. Свидетельство Геродота об озере Мерид. Века Страшных Зим. Влажность в Африке. Фрески Тассили третьего дождливого периода. Римляне пересекли Сахару на колесницах и дошли до р. Нигер. Увеличение стока рек, повышение уровня озер и затопление торфяников на Русской равнине. Сток вод Амударьи в Каспий через Узбой. Древнекаспийская трансгрессия Каспия. Кимврийский потоп. Закрепление скнятинских дюн (г. Калязин).

VI - Малое оледенение Северной Атлантики и Арктики. Исчезновение ледников на о. Виктория. Наинизший уровень Каспия (V н. э). Открытие норманнами Исландии, Гренландии. Первое посещение Северной Америки. Отступание горного оледенения. Заселение горных долин в Альпах и на Кавказе (Теберда, Архыз). Самый низкий уровень Каспия. Возникновение ныне погребенного горизонта почв в Приэльбрусье и Хибинах. Низкие уровни р. Нил. Постройка г. Янгикента. Сильное высыхание Монголии. Высыхание торфяников (зарастание их лесом). Резкое сокращение оледенения Кавказа.

VII - гибель г. Отрара от наводнения. Затопление г. Абескун. Нашествие змей в г. Янгикент. Сильные холода в Европе. Высокий уровень Арала, Волги. Вечные снега на Иремеле и Ямантау. Увеличение водоносности рек. Сильные холода в бассейне р. Сырдарьи. Река Керия впадала в р. Тарим. Большая снежность в Персии, Армении. Р. 3еравшан достигала р. Сырдарьи. Опускание верхней границы лесов в горах. Р. Тургай впадала в Сырдарью. Опустошение побережья Северного моря наводнением. Сток вод Амударьи по Узбою в Каспий. Сток вод из оз. Сасыккуль, Алакуль в Балхаш. Разрастание горного оледенения в Альпах, на Кавказе. Сильнейшие штормы у побережий Европы. Ледяная блокада Гренландии. Гибель поселений. Оледенение Северной Атлантики и Арктики достигло максимума. Разрастание ледниковых покровов о. Виктория, Земли Франца-Иосифа. Уровень Каспия достиг максимума. Каспийское море поглотило часть города Баку.

Ледники Исландии были меньших размеров, чем сейчас. В X в. в Исландии возделывались земли, которые в настоящее вре­мя еще заняты ледниками.

На Кавказе и в других горных районах возникли горизонты поч­вы, в настоящее время погребенные под лавинным мусором. Снего­вая граница в Приэльбрусье и на Западном Кавказе была на 300 м выше, чем сейчас. Лавинная деятельность резко сократилась и ала­ны (предки осетин) построи­ли селение Архыз, которое позднее было уничтожено лавинами. По наз­ванию этого селения, нахо­дившегося в долине реки Большой Зеленчук, эпоху пониженной увлажненности Г. К. Тушинский назвал Архызским перерывом.

Эпоха повышенной увлажненности середины и вто­рой половины текущего тысячелетия. Эта эпоха характеризуется сильными холодами в Европе и опустоши­тельными штормовыми при­ливами на побережье Се­верного моря, разрастанием горного оледенения (стадии Фернау и в Альпах, и на Кавказе) и усилением лавин­ной деятельности. В Альпах в 14-17 вв. во многих цирках заново возникли лед­ники за счет большой кон­центрации снега и слияния конусов лавин. Крупные ледники начали наступать, двигаясь по поверхности мертвых льдов, бронированных старыми моренами. Наступание ледников в Альпах было столь значитель­ным, что этот период стали называть «малым ледниковым периодом». На Кавказе наступание ледников было таким большим, что многие ледники вторглись в леса и уничтожили их (ледник Боль­шой Азау, Шхельда).

В Шамони наступавшими ледниками были уничтожены деревни, построенные в Архызный перерыв. Перевал Бернина был занят ледником. Ледником был занят так же Тюдольский перевал (район Маттерхорна), через который шел торговый путь из Швейцарии в Италию.

Из-за увеличения снежности резко возросло число катастроф, связанных с падением лавин. В долине Шамони около деревни Аржантьер до сих пор находятся подо льдом серебряные рудники, которые были уничтожены надвинувшимся ледником в XVI в.

В Исландии много ферм было перекрыто наступившими ледниками. Стало невозможно разводить скот и вести сельское хозяйство в Гренландии из-за резкого похолодания климата. Начались «Ледяная блокада Грен­ландии». Восточно-гренландское течение стало выносить такое количест­во айсбергов, что путь в Гренландию оказался весьма трудным, и колонии европейских поселенцев на острове сперва пришли в упадок, а затем вымерли. Оледенение Северной Атлантики и Арктики достигло максимума.

Уровень Каспийского моря также достиг максимума, и море поглотило часть города Баку. XIV - XV вв. отмечается значительное увлажнение Средней Азии. Высокий уровень р. Или и оз. Балхаш соответствовал значительному увлажнению начала XV в., которое совпало с очень холодными снежными зимами Средней Азии. Не только в Средней Азии, но и на Восточно - Европейской равнине в XIV-XV в. зимы были очень холодными и многоснежными.

В эти же века отмечались случаи замерзания Адриатического моря и всей поверхности Балтийского моря.

Современная эпоха пониженной увлажненности. Во второй по­ловине XIX в. наблюдалось потепление климата, как в северном, так и в южном полушариях. Ледники в настоящее время повсемест­но сокращаются. Только по поводу Антарктиды не существует единого мнения. Вероятно, столь гигантский ледяной континент обладает огромным запасом холода и льдов, поэтому реакция на изменения климата здесь происходит замедленно. Сокращается также и длительность залегания устойчивого снежного покрова. Общее потепление климата выражается как в повышении среднегодовой, так и среднезимней температуры, сокращается время ледостава на реках и озерах. Все это приводит к сильному сокращению длины и мощности ледников. Например, ледник Большой Азау (Эльбрус) за 70 лет со­кратился по длине на 2184 м. Мощность многих ледников Эльбруса за последние 70 лет сократилась на 300 м

Особенно заметны изменения размеров ледников на Аляске. Джон Ванкувер 150 лет тому назад обследовал фиорд Айси-Стрейт (Глешер-Бей). Он обнаружил, что фиорд блокирован ледяной сте­ной шириной 8 км. В настоящее время ледники исчезли, обнажив систему фиордов длиной 260 км. Во времена Ванкувера окрестные горы высотой от 600 до 1200 м также были покрыты льдом. В 1892 г. Рейд находил здесь еще ледники мощностью 600 м, а сейчас и эти льды исчезли.

Отступающие ледники и снежники освобождают поверхности, которые в сухую и теплую эпоху первого тысячелетия н. э. были освоены человеком. В Альпах из-под отступивших ледников появились мощеные римские дороги, фундаменты разрушенных зданий. У концов большинства горных ледников Кавказа обнаружено пять-шесть невысоких валов конечных морен, они расположены выше крупных конечноморенных валов, оставленных ледниками в период максимального наступления XVII—XIX вв. Эти морены отвечают эволюции оледенения Кавказа за последние 150 лет, когда наблюдалось пять периодов активизации ледников на фоне общего их отступания.

Е. С. Трошкина и Г. В. Шилин считают, что периоды активизации ледников обусловлены внутривековыми ритмами в увлажненности. Холодным годам, сопровождающимся уменьшением абляций, соответствует наступление ледников.

Летом 1968 и 1969 гг. ученые нашли в моренах ледников верховий долины Юсеньги и в морене ледника Большой Азау стволы взрослых сосен погребенных ледниками в эпоху наступания ледников Фернау. В области питания Клухорского перевального ледника в августе 1969 г. были найдены погребенные архызские почвы, а в 1972 г. этот ледник исчез. Все эти факты свидетельствуют о значительном сокращении оледенения Кавказа. Начиная 20 годов 20 века продолжается уменьшение оледенения Земли Франца-Иосифа.

Потепление доказывается многими убедительными данными: об изменение ледового режима в Северном полярном бассейне; уменьшением средней толщины морских льдов с 365 см в 1893—1896 г. до 218 см в 1937—1940 гг.; удлинением срока плавания кораблей к Западному Шпицбергену (с 3 месяцев в начале XX в. и до 7 месяцев в 40-х годах XX в.) и т. д.. Интересны данные о значительном продвижении к северу рыбы, о появлении на севере птиц из более южных районов, о смещении к северу и вверх в горы границ леса, об увеличении размеров годичных колец у сосны и ели, о деградации многолетней мерзлоты.