Введение

Научное изучение льда и природных явлений, связанных со льдом. Глациология (; ) – это научное изучение ледников или, в более общем смысле, льда и природных явлений, в которых участвует лёд. Глациология – это междисциплинарная наука о Земле, объединяющая геофизику, геологию, физическую географию, геоморфологию, климатологию, метеорологию, гидрологию, биологию и экологию. Влияние ледников на людей охватывает области человеческой географии и антропологии. Обнаружение водяного льда на Луне, Марсе, Европе и Плутоне добавляет внеземной аспект в эту область, которая называется "астроглациологией".

Обзор

Ледник – это обширная масса льда, формирующаяся из снега, который выпадает и накапливается в течение длительного времени. Ледники движутся очень медленно, либо спускаясь с высоких гор, как, например, долинные ледники, либо расходясь от центров аккумуляции, как континентальные ледники. В ледниковедение входят изучение истории ледников и реконструкция прошлых оледенений. Глациолог – это специалист, изучающий ледники. Геолог-ледниковед изучает ледниковые отложения и следы ледниковой эрозии на ландшафте. Глациология и ледниковая геология – ключевые направления полярных исследований.

Типы

Ледники можно определить по их геометрии и отношению к окружающей топографии. Ледниковеды выделяют две основные категории оледенения: альпийское оледенение – скопления льда, или «ледяные реки», заключенные в долины; и континентальное оледенение – неограниченные скопления льда, которые когда-то покрывали значительную часть северных континентов. Альпийские ледники стекают по долинам горных районов, формируя ледяной язык, движущийся к прилегающим равнинам. Альпийские ледники, как правило, делают рельеф более пересеченным, усиливая и увеличивая масштаб существующих форм. К различным формам рельефа относятся большие ущелья – цирки и арэты, представляющие собой гребни, где сходятся борта двух цирков. Континентальное оледенение – это ледяной щит, который в настоящее время встречается только в высоких широтах (Гренландия/Антарктида), занимающий площадь в тысячи квадратных километров и имеющий толщину в тысячи метров. Такие ледяные щиты, как правило, сглаживают ландшафт.

Ледниковые зоны

Зона аккумуляции – область, где формирование льда происходит быстрее, чем его разрушение. Зона абляции (или таяния) – область, где сумма таяния, отколовшихся айсбергов и испарения (сублимации) превышает количество снега, выпадающего каждый год.

Линия равновесия ледника и ELA

Линия равновесия ледника – это линия, разделяющая зону аккумуляции ледника, расположенную выше, и зону абляции, расположенную ниже. Высота линии равновесия (ELA) и её изменения на протяжении лет являются ключевым показателем состояния ледника. Долгосрочное наблюдение за ELA может служить индикатором изменения климата.

Движение

Когда ледник испытывает накопление за счет осадков (снега или дождя, переходящего в ледяную корку), превышающее потери от абляции, ледник демонстрирует положительный баланс массы и движется вперед. И наоборот, если потеря объема (из-за испарения, сублимации, таяния и откола льда) превышает накопление, ледник демонстрирует отрицательный баланс массы и отступает. В периоды, когда объем, поступающий в ледник с осадками, равен объему льда, потерянному при отколе, испарении и таянии, ледник находится в состоянии равновесия. Некоторые ледники демонстрируют периоды экстремально быстрого продвижения, обычно в 100 раз превышающего нормальную скорость, что называется суржем ледника. Периоды суржей могут возникать с интервалом в 10–15 лет, например, на Шпицбергене. Это в основном вызвано длительным периодом накопления на субполярных ледниках, примёрзших к основанию в зоне аккумуляции. Когда напряжение, вызванное дополнительным объемом в зоне аккумуляции, возрастает, может быть достигнута точка плавления льда под давлением, базальный ледник растает, и ледник начнет сурж на плёнке талой воды.

Ледниковая терминология

Абляция – потеря массы ледника в результате сублимации, таяния льда и отколов айсбергов. Зона абляции – область ледника, где годовая потеря льда вследствие абляции превышает годовой прирост от осадков. Арэта – острый гребень скалы, образованный местом схождения двух цирков. Бергшрунд – трещина, образующаяся вблизи истока ледника, где масса льда вращалась, сдвигалась и раскалывалась подобно геологическому разлому. Цирк, корри или квим – чашеобразное углубление, выработанное источником ледника. Ползучесть – приспособление к напряжению на молекулярном уровне. Движение (поток) – перемещение льда в постоянном направлении. Разлом – хрупкое разрушение (трещины льда) под воздействием напряжения, возникающего при слишком быстром движении, которое не может быть компенсировано ползучестью. Это происходит, например, когда центральная часть ледника движется быстрее, чем его края. Ледниковый рельеф – общее название для морфологических структур внутри, на, под и вокруг ледника. Морена – скопление обломочного материала, перенесённого и отложенного ледником по его бокам (боковая морена) или у подножия (концевая морена). Неве – область в верхней части ледника (часто в цирке), где накапливается снег, питающий ледник. Нунатак/Рогнон/Ледниковый остров – видимая вершина горы, в противном случае покрытая ледником. Горн – скальный шпиль, также известный как пирамидальная вершина, образованный эрозией от нескольких (обычно трёх и более) цирков, окружающих гору. Является крайним проявлением ареты. Вырывание (выщелачивание) – процесс, при котором сцепление льда со скалой сильнее, чем прочность самой скалы, в результате чего часть скалы удаляется вместе с движущимся льдом. Тарн – постледниковое озеро в цирке. Туннельная долина – туннель, образованный гидравлической эрозией льда и скалы под краем ледникового покрова. Туннельная долина – это то, что остаётся от туннеля в нижележащих породах после таяния ледникового покрова.

Слоистые

Вымывной песок/гравий, образованный у переднего края ледников и найденный на равнине. Котловины – углубления или ямы, образующиеся при таянии застойного льда. Эскеры – крутосклонные гребни из гравия/песка, предположительно сформированные ручьями, текущими под застойным льдом. Камы – низкие, крутые холмы, сложенные наслоенным моренным материалом. Варвы – чередующиеся тонкие осадочные слои (крупнозернистые и мелкозернистые) проглациального озера. Летом отлагается больше и более крупный материал, а зимой – меньше и более мелкий.

Неслойная

До нераспределенного материала (от ледниковой муки до валунов), отложенного отступающими или продвигающимися ледниками, формирующего морены и драмлины. Морены – (терминальная) – материал, отложенный на конце; (приземная) – материал, отложенный при таянии ледника; (боковая) – материал, отложенный по бокам. Драмлины – гладкие удлиненные холмы, состоящие из тилла. Ребристые морены – крупные подледниковые удлиненные холмы, ориентированные поперек направления бывшего движения льда.