Происхождение и типы ледников. Образование и строение ледников

Водные ресурсы и их отличие от других природных ресурсов. Основные принципы рационального использования и охраны природных вод от истощения и загрязнения.

Водные ресурсы в широком смысле – все природные воды Земли, представленные водами рек, озер, вдхр, болот, ледников, водоносоных горизонтов, океанов и морей.

ВР в более узком смысле – природные воды, которые используются человеком в настоящее время и могут быть использованы в обозримой перспективе.

Наиболее ценными ВР являются запасы пресных вод. Складывается из статистических запасов воды и из непрерывно возобновляемых водных ресурсов. Статистические запасы пресных вод представлены не подверженной заметным ежегодным изменениям частью водных объемов озер, ледников, подземных вод.

Возобновляемые водные ресурсы – те воды, которые ежегодно восстанавливаются в процессе круговорота воды на земном шаре. Материковый сток и составляет возобновляемые водные ресурсы земного шара.

Особенности ВР.

1. Вода обладает уникальными свойствами. Ее нельзя ничем заменить.

2. Вода – ресурс неистребимый.

3. Пресные воды – возобновляемый природный ресурс. (Круговорот)

4. Вода – ресурс многоцелевой

5. Вода подвижна.

II. ЛЕДНИКИ

Ледник- это масса фирна и льда, образовавшаяся путем длительного накопления твердых атмосферных осадков и обладающая собственным движением.

Сезонная снеговая линия – граница выпавшего снега.

Климатическая снеговая линия- среднее положение снеговой линии.

Хионосфера- та часть тропосферы, в пределах которой снеговой баланс положительный (снеговая линия выше климатической) и происходит накопление твердых атмосферных осадков.

Главная причина существования ледников- климатическая. Основным условием служит положительный снеговой баланс, т.е. преобладании накопления снега над его расходованием, чему способствует большое количество твердых атмосферных осадков и длительный период отрицательных температур воздуха. Наиболее благоприятен морской климат с большим кол-вом осадков и прохладным летом.

Также способствуют условия орографические и геоморфологические: большие высоты, экспозиция склонов (северная в СП, южная в ЮП)., благоприятная ориентация горных хребтов по отношению к направлению переноса влажных масс, плоские или вогнутые формы рельефа.

Типы ледников:

1) Покровные. Размещаются на материках или крупных островах: к ним относятся ледники Антарктиды, Гренландии, арктических островов. Форма в меньшей степени зависит от рельефа и обусловлена распределением снегового питания ледника. П. подразделяются на ледниковые купола (выпуклые ледники мощностью до 1000 м), ледниковые щиты (крупные выпуклые мощностью более 1000м и площадью пов-ти свыше 50 тыс. км2), выводные ледники (быстро движущиеся, через которые осуществляется основной расход льда покровных ледников; обычно заканчиваются в море, образуя плавучий язык), шельфовые ледники (плавающие или частично опирающиеся на морское дно ледники, являющиеся продолжением ледниковых покровов; образуют крупные айсберги)

2) Горные. Подразделяются на: ледники вершин, лежащие на верш. отдельных гор; ледники склонов, занимающие впадины на склонах горн. хребтов; долинные ледники, располагающиеся в верхних и средних частях горных долин.

Наблюдается 3 принципиально различных способа формирования льда – путем рекристаллизации снега и фирна (под давлением), путем замерзания талой воды в толще фирна (инфильтрационный лед), путем замерзания талой воды на пов-ти льда.

Виды льда в леднике:

Фирн - конгломерат бесформенных зерен льда размером 0,5-5 мм. Образуется в результате уплотнения и изменения кристаллической структуры (рекристаллизация) снега. Плотность ρ = 450-800 кг/м³.

Глетчерный лед — результат рекристаллизации фирна при высоком давлении от вышележащих слоев фирна и снега; плотность 800-925 кг/м³.

Лед, образующийся путем замерзания талых и дождевых вод, просочившихся в толщу фирна, называется инфильтрационным, а на поверхности ледника - конжеляционным, или наложенным.

В процессе формирования льда играет роль явление режеляции — плавление льда под влиянием большого давления при температуре, близкой к 0°, и заполнение водой пор и трещин. При последующем замерзании происходит спаивание отдельных ледя­ных кристаллов, кусков льда и замерзших внутриледниковых водных потоков.

Площадь ледника, где происходит накопление массы ледника, называется обла­стью питания. Избыток льда под влиянием силы тяжести и градиентов давления сме­щается в область, где расход льда на таяние и испарение превышает его накопление. Это область абляции; у горных ледников ее часто называют языком ледника.

На перегибах ложа ледника образуются трещины, иногда ледопады. В теле круп­ных ледников обычно имеется система взаимосвязанных полостей, частично или цели­ком заполненных водой.

На поверхности и в толще ледника или в близи его краев часто встречаются скоп­ления обломочного материала - морена. Она подразделяется на влекомую, которая находится в процессе перемещения ее ледником, и отложенную, т.е. ранеее принесен­ную ледником. Среди влекомых морен выделяют поверхностную (боковую и средин­ную), внутреннюю и придонную, а среди отложенной морены - береговую и конеч­ную.

Уравнение баланса для твердой фазы горного ледника:

Х_тв + Y_змрз + Y_мет + Y_лав = Y_тал +Z_л ± ∆U_л,

где Х_тв, - твердые осадки, Y_змрз - замерзание талых (повторное) и дождевых вод (обра­зование инфильтрационного и конжеляционного льда), Y_мет и Y_лав - поступление на площадь ледника снега в результате его переноса ветром (метелевый перенос) и в виде лавин, Y_тал - таяние льда, Z_л - испарение льда (возгонка), ∆U_л - изменение массы льда. Основной элемент в приходной части баланса - Х_тв, в расходной F_m<M. Для малых лед­ников главным элементом прихода может оказаться Y_мет.

Уравнение баланса для жидкой фазы ледника:

Х_ж + Y_тал + Z_конд = Y_ст +Z_л + Z_в ± ∆U_в,

где Х_ж - жидкие осадки на площадь ледника, Y_cm - сток воды за пределы ледника, Z_в и Z_конд - соответственно испарение воды и конденсация, ∆U_в - изменение запаса жид­кой воды в теле ледника.

Суммируя оба вышеприведенных уравнения, получим общее уравнение массы ледника:

X + Y_мет + Y_лав + Z_субл + Z_конд = Y_ст + Z_л + Z_в ± ∆U,

где X = Х_тв+ Х_ж, ± ∆U - изменение общей массы ледника.

Для покровных ледников, омываемых морями, основной вид расхода льда (до 80%) - образование айсбергов.

Дата добавления: 2015-04-30