давление воздуха во льду

ДАВЛЕНИЕ ВОЗДУХА ВО ЛЬДУ

Физический параметр, характеризующий интенсивность воздействия воздуха, замкнутого в изолированных льдом пузырьках, на стенки этих пузырьков. В момент замыкания пузырьков, т. е. при образовании льда из фирна, Д. в. в. л. примерно равно атмосферному давлению. Аккумуляция новых слоев фирна и льда ведет к увеличению нагрузки на нижележащие слои. После превышения этой нагрузкой предела упругости льда воздух в пузырьках подвергается сжатию, которое идет до тех пор, пока давление на стенки пузырьков изнутри и извне не уравновесится.

Д. в. в. л. больших ледниковых щитов, судя по расчетам, достигает 15 МПа, воздушные пузырьки в глубине щитов сжимаются и расплющиваются. Очень высоких значений это давление достигает в ядрах бугров пучения и ледяных лакколитов, т. к. при промерзании замкнутых систем оно ограничено только сопротивлением жесткой оболочки. В областях абляции давление льда постепенно сокращается и пузырьки расширяются. В холодном льду это расширение тормозится сопротивлением внутреннего трения, поэтому даже после полного устранения внешней нагрузки давление воздуха в образцах может достигать 1 МПа. В теплом льду расширение пузырьков частично идет за счет таяния стенок, так что воздух оказывается окруженным водными оболочками и часть его переходит в растворенное состояние. Поэтому избыточное давление воздуха в таком льду не превышает 0,2 МПа.

Первые определения Д. в. в. л. были выполнены И. Кохом и А. Вегенером на леднике Сторстрем в Гренландии в 1913 г. В настоящее время используется метод, разработанный П. А. Шумским [220]. В принципе он аналогичен методу Коха — Вегенера и сводится к двум операциям: измерению объема замкнутых пузырьков и определению количества заключенного в них воздуха. Сначала проба взвешивается в воздухе и в керосине, что позволяет установить ее плотность. Затем она помещается в герметически закрытый сосуд с бюреткой, заполненный холодным керосином. Лед в сосуде растапливается, и воздух собирается в бюретку, после чего измеряется его объем с учетом температуры льда и атмосферного давления.

_{М. Г. Гросвальд}