- 2 -
СОДЕРЖАНИЕ Стр.
Введение........................................................ 4
Глава I. Взаимосвязь процессов образования льда,гидротермического состояния и строения ледниковых толщ ... II
§ 1.1. Гидротермическое состояние ледников .............. II
§ 1.2. Таяние и кидкие осадки на ледниках................ 15
§ 1.3. Влияние воды на гидротермику ледников при образовании осадочно-метаморфических льдов ............... 19
§ 1.4. Структурные и стратиграфические особенности осадоч-
но-метаморфических льдов, образованных с участием воды ........................................ 26
§ 1.5. Внутри- и подледняковая вода ..................... 34
Краткие выводы и постановка задачи ................ 39
Глава 2. Методы изучения строения и гидротермикя ледников . 41
§ 2.1. Бурение сквакин в ледниках ....................... 42
§ 2.2. Изучение строения ледниковой толщи с помощью бес-
кернового электротермобура ........................ 49
§ 2.3. Измерения температуры льда и геометрии сквакин . . 57
§ 2.4. Изучение гидрологии ледниковой толщи в сквакянах . 65
§ 2.5. Полевые исследования структуры и стратиграфии ледяного керна ......................... 66
§ 2.6. Обработка структурных и стратиграфических данных . 80
Выводы ............................................ 87
Глава 3. Влияние таяния на процессы образования льда и
термину деятельного слоя ледников Шпицбергена . . 89
§ 3.1. Зоны льдообразования и вода на ледниках Шпицбергена ............................................... 89
§ 3.2. Голь воды в формировании неоднородностей строения
фирновых толщ в разных гляциологических зонах . . 95
§ 3.3. Структурные и стратиграфические характеристики ледникового льда, образовавшегося при участии талой воды 114
- 3 -
§ 3.4. Зависимость типов льдообразования,строения и температуры ледниковых толщ от климатических факторов 121
Выводы .............................................. 127
Глава 4. Глубинное строение и температура ледников .
Шпицбергена 130
§ 4.1. Глубинное строение ледникового купола Западное
ледяное поле (холодная фирновая зона) ............... 130
§ 4.2. Глубинное строение ледникового плато Ломоносова
(холодная фирновая зона) ............................ 134
§ 4.3. Глубинное строение ледникового плато Амундсена
(тёплая фирновая зона) .............................. 138
§ 4.4. Глубинное строение ледника Фритьоф (зоны фирноволедяного и ледяного питания) ............................... 143
§ 4.5. Структура льда в приповерхностной толще ледника Бертиль и его температурный режим в зоне ледяного питания и в области абляции ................................ 148
Выводы .............................................. 154
Глава 5. Гляциоклиматические условия на Шпицбергене в прошлом по данным исследований кернов и скважин . . . 156
§ 5.1. Определение возраста глубинных кернов .............. 156
§ 5.2. Реконструкция условий льдообразования на ледниках
Шпицбергена на протяжении последних 700 лет . . . 164
§ 5.3. Реконструкция гидротермического состояния ледников и климатических условий на Шпицбергене за последние 700 лет .......................................... 169
Выводы .............................................. 173
Заключение 176
Литература 178
- 18 -
островов приводятся в работе А.Н.Кренке /54/, Однако,оба автора отмечают значительные погрешности определений вертикального градиента температуры воздуха на ледниках,связанные с локальными особенностями района. Поэтому,приняв отмеченные выше значения градиента,по-видимому,можно не учитывать скачка температуры при переходе с каменной на ледниковую поверхность. Из дальнейшего изложения будет видно,что при таком допущении данные,полученные на разных ледниках архипелага Шпицберген,вполне сопоставимы.
Области питания шпицбергенских ледников располагаются, как правило, выше 400 м над уровнем моря. Отсюда,с учетом высотного градиента, можно заключить, что средняя температура воздуха в этих областях в течение сезона абляции не цревышает +2°С и,следовательно, основная доля осадков летом выпадает в виде снега. Правда, в отдельные дни летом температура воздуха поднимается существенно выше +2°С, и даже на высотах 1000 м над уровнем моря выпадают дожди. Так.например, летом 1965 г на плато Ломоносова выпало 12,6 мм жидких осадков, что составило приблизительно Ъ% от таяния /80/. Для ледников,расположенных ниже 400 м над уровнем моря, доля жидких осадков, по-видимому, больше, но поскольку таяние с повышением температуры воздуха увеличивается по степенному закону (см.уравнение 1.1),а температура с понижением высоты повышается линейно,то соотношение между количеством жидких осадков и таянием можно считать примерно таким же.
Для полноты рассмотрения вопроса следует отметить,что величины испарения и конденсации влаги на шпицбергенских ледниках незначительны - они составляют единицы процентов от скоростей аккумуляции и абляции, то есть соизмеримы с погрешностями определения последних. С точки зрения бюджета массы и тепла поверхности ледников, отмеченные процессы,по-видимому, компенсируют друг друга /18, 80/.
- 19 -
Таким образом,основными источниками воды на ледниках являются таяние и жидкие осадки, причём доля последних на ледниках Шпицбергена составляет примерно Ъ% от таяния. Учитывая погрешности расчёта таяния,связанные с пространственной и временной изменчивостью средней температуры воздуха сезона абляции и приближенное значение высотного градиента температуры воздуха,жидкие осадки при определении суммарного количества жидкой воды на поверхности ледников можно не учитывать.
§ 1.3. Влияние воды на гидротермику ледников при образовании осадочно-метаморфических льдов
Существуют три основные типа льдообразования: рекристалли-зационный, инфильтрационный и конкеляционный /84, 88/. В зависимости от интенсивности таяния массы и объема пор нестаявшего остатка снежного покрова одного года и теплосодержания ледниковой толщи на поверхности ледника преобладает один или разные комбинации основных типов льдообразования (см.табл.1.1). Главной закономерностью распределения типов и зон льдообразования является уменьшение участия инфильтрационного и конжеляционного механизмов образования льда с увеличением высоты поверхности ледников, то есть при уменьшении интенсивности таяния. Отклонения от этой схемы связаны с влиянием течения ледников, рельефа и характера поверхности ледников и их бортов /48, 56/.
Наиболее полное описание процессов осадочно-метаморфического образования льда,типов и зон льдообразования было сделано
Н.А.Щумским /84/. Впоследствии оно было уточнено и дополнено исследованиями Е.Н.Цыкина /88/, А.Н.Кренке /53, 56/, А.Б.Бажева /5, 90/, Г.Н.Голубева /18/ и другими гляциологами. За рубежом, как отмечает В.М.Котляков /48/, принята менее стройная генетическая классификация гляциологических зон. Условия льдообразова-
- Київ+380960830922