Движение ледников: как ледники формируют ландшафт, создают озера и перемещаются под действием силы тяжести. Скорость, причины и процессы движения льда.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Геологическое явление
Geological phenomenon
Движение ледников — это перемещение ледников, которое можно сравнить с течением ледяных рек. Оно сыграло важную роль в формировании многих ландшафтов. Большинство озер в мире расположены в впадинах, образованных вымыванием ледниками. Движение ледников может быть быстрым (до , наблюдается на Якобшавне Исбре в Гренландии) или медленным ( на небольших ледниках или в центре ледяных щитов), но обычно составляет около .
Glacial motion is the motion of glaciers, which can be likened to rivers of ice. It has played an important role in sculpting many landscapes. Most lakes in the world occupy basins scoured out by glaciers. Glacial motion can be fast (up to , observed on Jakobshavn Isbræ in Greenland) or slow ( on small glaciers or in the center of ice sheets), but is typically around .
Процессы движения
Движение ледников происходит в результате четырех процессов, все они обусловлены гравитацией: базальное скольжение, ледниковые толчки, вызывающие частичные перемещения крупных участков льда, деформация подстилающей породы и внутренняя деформация. В случае базального скольжения, весь ледник скользит по своей подстилающей поверхности. Этот тип движения усиливается, если подстилающая поверхность состоит из мягких отложений, если подстилающая поверхность оттаивает и если присутствует большое количество талой воды. Деформация подстилающей породы, таким образом, обычно ограничена областями скольжения. Сезонное образование талых прудов и проникновение воды под ледники демонстрирует сезонное ускорение и замедление ледовых потоков, влияющее на целые ледниковые щиты. Некоторые ледники испытывают ледниковые толчки – ледники "размером с Манхэттен и высотой с Эмпайр-стейт-билдинг могут перемещаться на 10 метров менее чем за минуту, что создает толчок, достаточный для генерации умеренных сейсмических волн". Наблюдается увеличение частоты этих ледниковых толчков: "Количество толчков варьировалось от шести до пятнадцати в год с 1993 по 2002 год, затем увеличилось до двадцати в 2003 году, двадцати трех в 2004 году и тридцати двух за первые десять месяцев 2005 года". Ледник, примёрзший ко всей своей подстилающей поверхности, не испытывает базального скольжения. Внутренняя деформация происходит, когда вес льда вызывает деформацию кристаллов льда. Это происходит наиболее легко вблизи подстилающей поверхности ледника, где давление наиболее велико. Существуют ледники, которые в основном движутся за счет скольжения и ледниковых толчков, и другие, которые движутся почти исключительно за счет деформации.
Glacier motion occurs from four processes, all driven by gravity: basal sliding, glacial quakes generating fractional movements of large sections of ice, bed deformation, and internal deformation. In the case of basal sliding, the entire glacier slides over its bed. This type of motion is enhanced if the bed is soft sediment, if the glacier bed is thawed and if meltwater is prevalent. Bed deformation is thus usually limited to areas of sliding. Seasonal melt ponding and penetrating under glaciers shows seasonal acceleration and deceleration of ice flows affecting whole icesheets. Some glaciers experience glacial quakes—glaciers "as large as Manhattan and as tall as the Empire State Building, can move 10 meters in less than a minute, a jolt that is sufficient to generate moderate seismic waves." There has been an increasing pattern of these ice quakes "Quakes ranged from six to 15 per year from 1993 to 2002, then jumped to 20 in 2003, 23 in 2004, and 32 in the first 10 months of 2005." A glacier that is frozen up to its bed does not experience basal sliding. Internal deformation occurs when the weight of the ice causes the deformation of ice crystals. This takes place most readily near the glacier bed, where pressures are highest. There are glaciers that primarily move via sliding, glacial quakes, and others that move almost entirely through deformation.
Конечное движение и баланс массы
Если конец ледника движется вперед быстрее, чем тает, то наблюдается его продвижение. Отступление ледника происходит, когда объем тающего льда у его конца превышает объем льда, поступающего в эту область. Гляциологи считают, что изменения массового баланса ледников являются более фундаментальным показателем, чем продвижение или отступление отдельных ледников. С 1960 года во всем мире наблюдается значительное уменьшение общего объема ледников, что связано с глобальным потеплением. По мере истончения ледника из-за потери массы, он замедляется, и трещинообразование уменьшается.
If a glacier's terminus moves forward faster than it melts, the net result is advance. Glacier retreat occurs when more material ablates from the terminus than is replenished by flow into that region. Glaciologists consider that trends in mass balance for glaciers are more fundamental than the advance or retreat of the termini of individual glaciers. In the years since 1960, there has been a striking decline in the overall volume of glaciers worldwide. This decline is correlated with global warming. As a glacier thins, due to the loss of mass it will slow down and crevassing will decrease.
ландшафт и геология
Изучение движения ледников и рельефа, образованного в результате этого движения, требует инструментов из различных дисциплин: физическая география, климатология и геология – лишь некоторые из областей, которые часто объединяют под общим названием «землеведение». В плейстоцене (последнем ледниковом периоде) огромные ледяные щиты, известные как континентальные ледники, распространились на значительную часть суши. Движение этих континентальных ледников создало многие современные ледниковые формы рельефа. По мере роста ледников, из-за увеличения массы снега и льда, они дробили и перераспределяли поверхностные породы, формируя эрозионные формы рельефа, такие как царапины, цирки и висячие долины. Впоследствии, при отступлении ледников, они оставляли за собой груз измельчённых пород и песка, формируя осадочные формы рельефа, такие как морены, эскеры, драмлины и камы. Каменные ограды, встречающиеся в Новой Англии (северо-востоке Соединенных Штатов), содержат множество ледниковых валунов – камней, перенесённых ледником на многие километры от их первоначального местоположения в коренной породе. В какой-то момент, если альпийский ледник становится слишком тонким, он перестаёт двигаться, что приводит к прекращению базальной эрозии. Вода, вытекающая из ледника, становится чище, поскольку содержание ледниковой муки уменьшается. Ледниковая деятельность также может приводить к образованию озёр и прудов. Кеттль-озёра формируются, когда отступающий ледник оставляет после себя подземный блок льда. Моренные озёра образуются, когда поток воды (или талые снежные воды) задерживается ледниковым отложениями.
Studying glacial motion and the landforms that result requires tools from many different disciplines: physical geography, climatology, and geology are among the areas sometime grouped together and called earth science. During the Pleistocene (the last ice age), huge sheets of ice called continental glaciers advanced over much of the earth. The movement of these continental glaciers created many now familiar glacial landforms. As the glaciers were expanded, due to their accumulating weight of snow and ice, they crushed and redistributed surface rocks, creating erosional landforms such as striations, cirques, and hanging valleys. Later, when the glaciers retreated leaving behind their freight of crushed rock and sand, depositional landforms were created, such as moraines, eskers, drumlins, and kames. The stone walls found in New England (northeastern United States) contain many glacial erratics, rocks that were dragged by a glacier many miles from their bedrock origin. At some point, if an Alpine glacier becomes too thin it will stop moving. This will result in the end of any basal erosion. The stream issuing from the glacier will then become clearer as glacial flour diminishes. Lakes and ponds can also be caused by glacial movement. Kettle lakes form when a retreating glacier leaves behind an underground chunk of ice. Moraine dammed lakes occur when a stream (or snow runoff) is dammed by glacial till.