Ледники, как система

Ледниковые ландшафты занимают сейчас 11 процентов суши (16 миллионов квадратных километров) при массе ледникового льда в 32 раза большей массы скоплений всей жидкой воды как на поверхности суши, так и в ее недрах до глубин, доступных бурению. Эти цифры показывают, как огромна роль ледников в процессах тепломассообмена на поверхности нашей планеты.
Огромная масса льда на поверхности Земли свидетельствует о регулирующей способности ледяных образований. В принципе ледники можно рассматривать как регулирующую систему Мирового океана. Но ледники совсем особые регуляторы стока, которые принципиально отличаются от всех остальных естественных регуляторов. Если река, например, или озеро отдают больше воды тогда, когда выпадает больше осадков, то ледники отдают больше воды как раз тогда, когда стоит сухая жаркая погода и осадки отсутствуют. Именно это их неоценимое качество поддерживает жизнь на предгорных равнинах в аридных районах земного шара.
Лед можно рассматривать как очень вязкую жидкость, помня, однако, что его вязкость сильно зависит от температуры. Тогда в первом приближении форма и размеры ледника есть функция климата и вязкости льда. На плоской поверхности это будет ледяная лепешка, повышающаяся к центру, а на изрезанных склонах гор - поток льда, модифицированный рельефом, ледяная река. Вязкость льда настолько велика, что его движение в леднике незаметно, за сутки оно составляет всего лишь сантиметры.
В период таяния, который соответствует вегетационному периоду, каждый квадратный километр ледников дает 100- 250 литров воды в секунду. Чтобы правильно использовать эти запасы воды, надо уметь рассчитывать и предсказывать таяние на ледниках и сток с них - за часы, сутки, месяцы и сезон. Моделей для подобных расчетов предложено много. Но обилие моделей скорее говорит об имеющихся слабостях в этой области, чем о больших успехах. А слабости связаны с нехваткой фактических данных, а также с мобильностью самих ледников, которые в период таяния могут быстро изменяться, взаимодействуя с талой водой. В их теле, а также на предпольях ледников, созданных выносимыми ими наносами (мореной), нередко возникают пока еще плохо предсказуемые наледниковые, внутриледниковые и подледниковые и моренные емкости, которые могут приводить как к резкому снижению стока, так и к неожиданным большим, даже катастрофическим выбросам воды.
Ясно, что каждый ледник имеет свое «гидрологическое лицо» и далеко не всегда укладывается в общие модели таяния и стока с заданными коэффициентами. Именно поэтому более продуктивными оказываются модели, включающие целые ледниковые системы или осредняющие явления за большие промежутки времени, когда «личностные» характеристики ледников отступают на задний план.
Кроме «механической загадки» пульсирующих ледников, существует и географическая загадка. Заключается она в пока не объясненном факте существования довольно заметного числа пульсирующих ледников в таких районах, как Памир, Тянь-Шань, Гиндукуш, Аляска, Гималаи, Анды. И в то же время в Альпах выявлен пока единственный пульсирующий ледник, хотя Альпы - один из наиболее изученных горных районов мира. В чем причина такой «нелюбви» альпийских ледников к пульсациям, пока не известно. Сообщения о ряде ледниковых катастроф в Альпах относятся, как оказалось, к обвалам ледникового льда, но не к пульсациям.
Ледники, морские льды и снежный покров - это важный элемент климатической системы, в которую входит также океан, суша, биосфера и атмосфера. Распределение ролей в этой системе при сравнительно постоянном потоке солнечного излучения определяет изменения климата разного масштаба. В частности, снежный покров и морские льды влияют на колебания в масштабах от сезона до сотен и тысяч лет, влияние же ледниковых покровов сказывается десятки и сотни тысяч лет.
С начала нашего века уровень Мирового океана непрерывно поднимается со скоростью около одного миллиметра в год, и расчеты показывают, что вклад таяния ледников в этот подъем составляет около половины. В условиях предполагаемого сценария «углекислого» потепления можно ожидать подъема уровня океана на 70 сантиметров к 2100 году, что уже будет катастрофой для многих прибрежных районов и береговых сооружений. Ледяное водохранилище сейчас сбрасывает в Мировой океан воды больше, чем получает.

Подборка составлена К. ЛОСЕВЫМ