зоны льдообразования
ЗОНЫ ЛЬДООБРАЗОВАНИЯ
Участки на ледниках, где интенсивность и ход льдообразования разные, что приводит к неодинаковому строению фирново-ледяной толщи и разной скорости превращения фирна в лед. Являются отражением высотной поясности в ледниковых условиях. В СССР принята система З. л., предложенная в 1955 г. П. А. Шуйским [220], давшим названия зонам по преобладающим в них процессам льдообразования. В 1962 г. П. А. Шумским и Е. Н. Цыкиным [228] введена параллельная номенклатура З. л. по структуре верхней толщи и дополнительно выделена зона с малой толщиной промачиваемого фирна над холодным льдом. А. Н. Кренке [114] показал нестационарную природу этой зоны и предложил количественные оценки смены З. л. в пространстве и времени в нестационарных условиях. Г. Н. Голубев [51] выделил дополнительную подзону со стоком из холодного фирна.
За рубежом известны классификации З. л. А. Коурта [311], Ч. Бенсона [240] и Ф. Мюллера [281]. Первая из них основана на опыте изучения ледников Сев. Америки, вторая создана на основе исследований в Гренландии, а третья — на ледниках Канадского Арктического архипелага. Сопоставление всех названных систем З. л. приведено в таблице.
Ниже дается характеристика З. л., принятых в СССР. Буквенные символы, применяемые при характеристике зон: X — годовая сумма осадков; Хж и Xt — количества жидких и твердых осадков; от — величина таяния; Tk — запас холода в леднике, выраженный эквивалентным слоем воды, которая может замерзнуть за счет этого запаса; Mp, М„, Мрж и Mk — количества рекристаллизанионного, инфильтрационного, режеляционного и конжеляционного льда, образующиеся за год; р — объем пор нестаявшею остатка снега.
[s]image_38.png[/s]
1. Рекристаллизационная (снежная) зона. Здесь X = Aip; Xm т — = 0. Таяние отсутствует, льдообразование происходит целиком путем оседания и рекристаллизации. Толщина фирна 50—150 м. Нижняя граница, которую Бенсон называет линией сухого снега, соответствует средней летней температуре воздуха около —-9 °С и средней годовой температуре около —25 °С. Распространена во всей внутренней Антарктиде выше 900—1350 м над ур. м., в сев. половине Гренландского ледникового покрова (выше 2000—3000 м) и на высочайших горных пиках (на Памире выше 6200 м).
2. Рекристаллизационно-режеляционная (снежно-фирновая) зона.
Здесь X = Mp -+- Мрж; Хж + т < р и Xm + ш < Гх. Таяние захватывает менее 0,1 отложенного за год снега.
Талая вода целиком замерзает внутри годового слоя, и льдообразование идет в основном путем оседания и рекристаллизации. Толща фирна 20— 100 м. Нижнюю границу Бенсон назвал линией насыщения, т. к. на ней происходит промачивание водой всего годового слоя снега. Встречается на периферии Антарктического ледникового покрова (между 500 и 1100 м над ур. м.), в юж. части и на периферии Гренландского ледникового покрова (на высотах 2000—3000 м на Ю и 1000—2000 м на С), на отдельных островных ледниковых покровах и горных пиках (на Памире выше 5800 м)
3. Холодная инфильтрационно-рекристаллизационная (холодная фирновая) зона. Здесь X — M11 + МР; Хж + т < р и Хж + т< Тк. Талой воды достаточно для водоотдачи из годового слоя. Она идет в нижние слои, где замерзает, а при больших уклонах частично идет в сток (субхолодная подзона). В целом таяние захватывает от 0,1 до 0,5 годовой аккумуляции. Толщина фирна с крупными ледяными прослойками только 10—20 м, температура ледника отрицательна. Льдообразование происходит на 2/з за счет инфильтрации и лишь на V3 за счет оседания и рекристаллизации. Широко распространена в горах с континентальным климатом и на островных ледниковых покровах, а на материковых ледниковых покровах занимает тонкую окраинную полосу.
4. Теплая инфильтрационно-рекристаллизационная (теплая фирновая) зона. Здесь X ^ Ai„ -f- Mp; Хж + m ^ Тк. Запаса холода не хватает для замерзания талой воды, объем которой равен 0,4—0,7 годовой аккумуляции. Происходит интенсивный сток, а льдообразование идет в равной степени за счет инфильтрационного замерзания и оседания с рекристаллизацией. Толщина фирна с тонкими ледяными прослойками 20—40 м, температура ледника нулевая. Широко распространена в горах и на островных ледниковых покровах с морским ледниковым климатом.
[s]image_39.png[/s]
Зоны льдообразования и строение поверхностного слоя стационарного ледника (по П. А. Шуйскому) в сухих холодных районах (вверху) и в сравнительно теплых влажных районах (внизу): I — рекристаллизационная зона, II — холодная инфильтрационная, IIIл — инфильтрационно-конжеляционная, IIIф — теплая инфильтрационная, IV — область абляции. Границы: а — питания, б — фирновая, в — изотермы 0°С на глубине затухания годовых колебаний температуры. Строение поверхностного слоя: А — снег, рекристаллизационный фирн и лед, В — инфильтрационный фирн и лед, Ci — наложенный лед. Ct — глубинный лед. Границы слоев: 1, 2, 3"' — трех последних лет накопления (стаивания — штриховая линия) в конце лета, 3' — наибольшая высота поверхности снега последнего года, 3" — наибольшая высота поверхности наложенного льда последнего года. Толщина слоев на схеме дана приближенно; масштаб по вертикали в зонах J-JV различен.
5. Инфильтрационная (фирново-ледяная) зона. Здесь талой воды более 0,5 годового накопления, т. е. объема пор в годовом остатке, но фирн сохраняется за счет накоплений предыдущих лет в вышележащей зоне ледника или в прошлые более холодные и снежные годы. Толщина фирна менее 10 м, часто менее 5 м, льдообразование в основном инфильтрационное. Зона всегда окаймляет снизу другие фирновые зоны или существует самостоятельно вследствие изменений климата в период образования или исчезновения этих зон. Широко распространена в настоящее время, может опуститься ниже границы питания ледника в область абляции в случае большой начальной толщины фирна, значительной скорости движения и больших уклонов льда, в особенности при интенсивной аккумуляции.
6. Инфильтрационно-конжеляционная зона, или зона ледяного питания. Здесь X > Mn + Mk и т < Tx + -J- Xr. Все поры годового остатка заполняются инфильтрационным льдом. Таяние превышает 0,5 аккумуляции, запас холода больше нужного для инфильтрационного замерзания во всем объеме пор годового остатка, льдообразование происходит целиком инфильтрационным путем. Располагается между фирновой линией и границей питания ледника. Зона существует при малых уклонах поверхности, малой аккумуляции, малых скоростях движения льда, т. е. в континентальных ледниковых климатах.
На больших ледниках и ледниковых покровах встречается несколько З. л., образующих закономерные наборы в зависимости от степени континентальности климата.
В. М. Котляков, А. Н. Кренке
