Ледники
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Чувашский государственный
(ФГБОУ ВПО «ЧГУ им. И.Н.Ульянова»)
Историко-географический факультет
Кафедра физической географии и геоморфологии
КУРСОВАЯ РАБОТА
Ледники
Выполнила: студентка группы ИГФ-22-11
Константинова Е.Н.
Проверил: старший преподаватель
Шлемпа О.А.
Чебоксары 2011
Оглавление
Введение…………………………………………………………
I Образование и движение ледников…………………………………………5
- Образование ледников………………………………………………5
- Движение ледников…………………………………………………..6
II
Классификация ледников…………………………………………………...
2.1 Горно-долинный тип ледников………………………………………11
2.2 Покровные материковые ледники…………………………………..15
2.3 Промежуточные ледники…………………………………………….16
2.4 Поверхность ледников…………………………
III Разрушительная (экзарационная) деятельность ледников…………….....18
IV Транспортная и аккумулятивная деятельность ледников……………….21
V География
ледников…………………………………………………………
Заключение……………………………………………………
Список
литературы……………………………………………………
Введение
Актуальность и значимость данной темы заключается в том, что: существуя миллионы лет, ледники активно влияют на природу планеты. Они охлаждают климат, влияют на его колебания, воздействуют на теплообмен и изменяют уровень Мирового океана.
Целью данной курсовой работы является изучение геологической, разрушительной, образовательной, транспортной и аккумулятивной деятельности ледников.
Исходя из поставленной цели, необходимо решить следующие задачи:
- сформулировать и раскрыть понятие ледников, его классификацию;
- рассмотреть виды деятельности ледников;
- ознакомиться с областями распространения ледников.
В ходе работы были использованы следующие методы: аналитический и теоретический.
Роль ледников в нашей жизни велика. Еще в 1871 г. известный русский климатолог А. И. Воейков показал, насколько значительна роль ледяного покрова при формировании климата и погоды. Он заложил основы нового научного направления в географии - ледники, которое следует рассматривать как важный раздел гляциологии. Собственно гляциологические исследования горных ледников начались еще в XVIII в. в горах Европы. В XIX в. они заметно оживились, особенно в Альпах (Ж. Агассис, Ф. Форель, Д. Тиндаль и др.). Особое место в гляциологии принадлежит П. А. Кропоткину, который создал теорию древнего покровного оледенения Европы. Развитию гляциологических идей в России и затем в СССР мы обязаны К. И. Подозерскому, Б. В. и М. В. Троновым, Н. Н. Пальгову (их исследования проводились в горах Кавказа и Алтая), а также В. Ю. Визе, П. А. Шумскому, М. М. Ермолаеву и др. (советская Арктика). Идеи В. И. Вернадского о зоне охлаждения земной коры и о классификации природных льдов - крупный вклад в развитие криологии как самостоятельной науки. Работы же С. В. Калесника об эволюции ледников и П. А. Шумского об энергии оледенения легли в основу современных представлений о динамике ледниковых процессов. Г. К. Тушинский создал и развил учение о снежных лавинах, их происхождении и динамике, Н. Н. Зубов - основоположник учения о морских льдах, а Г. Д. Рихтер - о снеге и снежном покрове.
Также важное значение для теоретического познания наземного оледенения имели исследования зарубежных ученых с начала XX в. и в более позднее время, проводившиеся в Гренландии, на Аляске и в Антарктиде, Э. Дригальского, А. Вегенера, X. Альмана, А. Добровольского и др.
Дальнейшее (современное) развитие учения о ледниках и других наземных природных льдах связано с именами К. Ф. Войтковского, М. Г. Гросвальда, Л. Д. Долгушина, А. П. Капицы, В. М. Котлякова, А. Н. Кренке, Л. С. Троицкого и др. Основоположник учения о подземных льдах и мерзлой зоне земной коры, названного мерзлотоведением, - М. И. Сумгин. Мерзлотоведение возникло и развивалось в дореволюционной России и главным образом позже в СССР (М. И. Сумгин, Н. А. Цытович, Н. И. Толстихии, В. Ф. Тумель, В. А. Кудрявцев, С. С. Вялов, Б. Н. Достовалов, Б. А. Савельев, П. И. Мельников и др.). В наше время у нас и за рубежом мерзлотоведением занимаются большие коллективы ученых [1].
- Образование и движение ледников
Ледники существуют
всюду, где темпы аккумуляции
снега значительно превышают
темпы абляции (таяния и испарения).
Ключ к пониманию механизма
1.1Образование ледников
Ледни́ки — это масса льда преимущественно атмосферного происхождения, испытывающая вязкопластическое течение под действием силы тяжести и принявшая форму потока, системы потоков, купола (щита) или плавучей плиты. Образуются ледники в результате накопления и последующего преобразования твёрдых атмосферных осадков (снега) при их положительном многолетнем балансе [3].
Ледники существуют
всюду, где темпы аккумуляции
снега значительно превышают
темпы абляции (таяния и испарения).
Ключ к пониманию механизма
1.2 Движение ледников
Существенной особенностью льда является его пластичность и способность течь под давлением. Поэтому движение ледника во многом аналогично движению водного потока, но характеризуется несравненно меньшими скоростями.
Первые наблюдения
за движением ледников были сделаны
в начале XIX в., а в дальнейшем они
стали производиться
Наиболее простым и распространенным является следующий способ наблюдения за движением ледника. Поперек ледникового языка устанавливается прямолинейный ряд окрашенных камней или кольев. В створе с ним на берегах ледниковой долины закладываются неподвижные репера. Через некоторый промежуток времени всегда удается заметить деформацию прямой линии камней или кольев. Вниз по течению значительно быстрее выдвигается вперед середина линии, тогда как краевые, прибрежные ее части, отстают, хотя и продвигаются вперед по отношению к неподвижным реперам на берегах.
Подобные наблюдения позволяют установить, что лед движется быстрее всего посередине ледника, на стрежне ледяного потока, а у берегов его движение тормозится из-за трения о склоны долины. Подобное же замедление движения происходит и на глубине у дна ледника, так что наибольшие скорости приурочены к поверхностным частям ледникового языка. Это установлено специальными наблюдениями по буровым скважинам, заложенным на ледниках.
Таким образом, движение ледника ни в коем случае нельзя рассматривать как простое скольжение льда под уклон. Оно действительно является подобием течению воды, обусловленным пластичностью льда под давлением верхних слоев на нижние и напором верхних частей ледника на расположенные ниже по долине.
Лед под давлением
испытывает пластические деформации,
что показывает простой опыт. Внутрь
полого шара, состоящего из двух полушарий,
соединяемых болтами, кладут неправильный
кусок льда и затем завинчивают
болты. Излишек льда выдавливается
через шов между полушариями,
а остальная часть куска
В ледниках давление бывает огромным, так как мощности льда даже в горных глетчерах доходят до нескольких сотен метров, а толщина ледниковых покровов Гренландии и Антарктиды в центральных частях достигает местами 3—3,5 км. В нижних частях ледников лед становится текучим и движется от участков с более высоким давлением к участкам с меньшим давлением. Поэтому в полярных странах с очень холодным климатом движущееся льды возникают даже на ровной поверхности, так как у края ледника давление всегда нулевое, а в середине ледника оно постепенно повышается.
При большой мощности льда ледник может даже иногда двигаться вверх по уклону ложа, преодолевая значительные неровности. Но наклон ложа, конечно, всегда благоприятствует течению льда. Скорость его движения оказывается примерно в 10000 раз меньше скорости воды при тех же углах наклона русла. Абсолютная величина скорости течения льда колеблется от 0,25 мм/час до 1,25 м/час.
Несмотря на текучесть, глетчерный лед все же остается твердым, реагирующим на мгновенные резкие напряжения, как хрупкое тело. Поэтому в толще глетчерного льда в ходе движения образуются трещины, особенно в верхних частях, где давление относительно невелико, и лед почти не приобрел пластических свойств. Эти трещины могут рассекать и всю толщу льда, если она не очень велика.
Особенно многочисленны трещины на языках горных ледников, но наиболее велики по размерам трещины мощных ледниковых покровов полярных стран. Они нередко представляют собой целые пропасти. Иногда их ширина достигает вверху 10— 15 м, а глубина — десятков, а то и сотен метров. На языках горных ледников, двигающихся вдоль дна долин, системы трещин закономерно ориентированы по отношению к длине ледника. Среди них различают поперечные и продольные.
Поперечные
трещины местами образуются у
краев ледника, где они направлены
косо к берегу, несколько вниз по
течению. Их образование связано
с трением льда о склоны. Наиболее
часто поперечные трещины образуются
при резком перегибе продольного
профиля ледникового русла. В
случае очень крутых перегибов кривой
ледникового русла лед
Продольные трещины возникают в местах расширения ледниковой долины и растекания льда в стороны. Особенно густую систему они образуют у конца ледникового языка, где расходятся в стороны в виде веера.
Расход льда в леднике осуществляется, как правило, путем его таяния и в гораздо меньшей степени путем прямого испарения в атмосферу. Таяние ледника (абляция) происходит в основном с его поверхности при соприкосновении с теплым воздухом, а также при непосредственном нагревании солнечными лучами. Кроме того, лед может подтаивать и у дна ледника, так как давление, под которым лед здесь находится, сильно понижает точку его плавления. Так, при давлении 2200 кг/см² лед может таять даже при температуре минус 22°. Однако при максимальной мощности льда, известной в Гренландии или Антарктиде (3—3,5 км), давление на его ложе не превышает 300 кг/см², поэтому описанное явление никогда не играет существенной роли в таянии ледника.
Образующиеся талые воды стекают по поверхности ледника, проникают в его трещины и движутся на глубине вдоль них и по каналам, протаянным ими в толще льда. Нередко такие, подледниковые или внутриледниковые потоки талых вод находятся под значительным гидростатическим давлением; известны случаи их выброса из трещин льда в виде фонтанов.
Иногда талые воды образуют в толще льда как бы изолированные резервуары, или карманы, содержащие значительные объемы воды. Так, например, подобный карман, содержащий 100 тыс. м³ воды, возник в 1892 г. в Альпах. Карман внезапно прорвался, и вода ринулась с высоты 3000 м. В результате было снесено два селения.
В случае, когда ледники спускаются прямо в море, что характерно для высоких широт обоих полушарий, главной формой расхода льда становится обламывание его глыб и унос их течением. Такие плавучие глыбы льда называются айсбергами. Высота айсбергов в некоторых случаях бывает 100 м и более, причем над поверхностью воды возвышается только 1/8 ледяной глыбы.
Общий объем льда з крупных айсбергах нередко измеряется многими кубическими километрами и даже десятками кубических километров. Особенно грандиозные айсберги обламываются от окраин ледникового покрова Антарктиды. Здесь известны случаи, когда встречались ледяные горы, длина и ширина которых достигала сотен километров [7].
Рис.1 Движение ледников [5].
II.Классификация ледников
Гляциологи различают два основных типа ледников: 1) горные, или ледники стока, - лед движется от областей питания под действием силы тяжести вниз по горным долинам; 2) покровные, или ледники растекания, - лед растекается от центра к периферии. Покровные ледники образуются на равнинах, но и низкогорный рельеф может быть погребен под мощной ледяной толщей. Толщина, или мощность, ледников разнообразна - от нескольких десятков метров у горно-долинных (ледников стока) до 3 - 4 км у покровных, например в Антарктиде [8].
Своеобразный тип ледников - так называемые шельфовые ледники. Их образование связано со сползанием ледников с суши в море. Такие ледники либо оказываются на плаву, либо (если они достаточно мощны, а море неглубоко) садятся на дно. От сползающих в море ледников откалываются крупные массивы - айсберги, которые затем уносятся течением в открытое море. Самые типичные и крупные шельфовые ледники - у берегов Антарктиды. Ледники в Арктическом бассейне значительно меньше. Шельфовые ледники обычно имеют плоскую поверхность и крутой фронтальный обрыв. Высота его в Антарктиде достигает 200 и более метров. Толщина шельфовых ледников увеличивается за счет ежегодного выпадания и преобразования снега на их поверхности.
Под влиянием ветра, мете левого переноса происходит перемещение снега, возникают характерные образования типа дюн и барханов, валов, заструг и т. д. Обилие снега и сильные постоянные ветры обеспечивают перенос и скопление больших масс снега у оснований склонов и береговых уступов. Именно в таких местах остаются "летовать" снежники Заполярья. Иногда такие снежники становятся началом образования ледников [1].
2.1 Горно-долинный тип ледников
В любом горно-долинном леднике различаются области: 1) аккумуляции, 2) стока и 3) разгрузки (рис. 2). Горные ледники питаются за счет снега, выпадающего в высокогорье и постепенно переходящего в фирн, а затем и в лед. Естественно, что областью накопления льда являются понижения между скальными пиками, напоминающие чаши и называемые карами. Сливаясь между собой кары, образуют более обширные ледниковые цирки, из которых лед устремляется в горные долины, по которым может перемещаться на десятки километров.
Рис.2. Схема строения горного ледника: области: 1 – аккумуляции, 2 – движения, 3– разгрузки. Морены: 4 – конечная, 5 – срединная, 6 – донная; 7 – ригель; 8 – снег; 9 –кривассы (трещины) [7].
В том месте,
где ледник выходит из кара или
цирка, всегда существует перегиб склона,
а в леднике возникает
Горно-долинные ледники подразделяются на простые и сложные (рис.3). Последние характеризуются питанием из целого ряда ледниковых цирков и наличием языков льда, сливающихся в один крупный долинный ледник. Такие ледники характерны для многих горных систем типа Кавказа, Альп, Памира. Ледник Федченко на Памире, обладающий длиной в 71,7 км и мощностью до 1000 м, в своей средней части, принимает в себя около 20 относительно небольших ледников, которые его подпитывают и картина в плане напоминает дерево. Поэтому такие сложные ледники называются древовидными.
Рис. 3 Сложный ледник в Альпах. Хорошо видны серединные морены [8].
Нередко ледниками заняты высокогорные перевалы и языки льда спускаются по обе стороны горного хребта, нося название переметных ледников, напоминающих положение переметных сумм на лошади. Существуют каровые ледники, располагающиеся только в каровом углублении (рис.4). Иногда ледник выходит из кара, но не достигает днища главной долины, оставаясь как бы висеть на склоне. Такие ледники называются висячими. От концов висячих ледников часто обрушиваются большие глыбы льда.
Рис.4 Цирки, наполненные льдом. Западная ветвь ледника Большой Алеч
(Швейцарские Альпы) [7].
В Средней Азии существует особый тип горно-долинных ледников, питающихся не за счет каровых фирновых полей и ледников, а за счет большого количества снега, поступающего на поверхность ледника с лавинами, сходящими со склонов ледниковой долины. Подобные ледники называются туркестанскими.
Лед - хрупкое вещество. Если по нему ударить молотком он разобьется. Тем не менее, ледники движутся, и это означает, что на глубинах в 50 и более метров, там, где трещин уже нет и давление велико, лед обладает пластичностью и способен медленно течь, т.к. атомы в кристаллической решетке льда способны смещаться друг относительно друга, а лед испытывает пластическую деформацию. Собственно говоря, лед течет точно также, как и горные породы под большим давлением и высокой температурой на глубинах в несколько километров. В этом отношении лед не отличается от горных пород. В силу различной твердости разных слоев льда в леднике возникает расслоенность и отдельные слои могут скользить друг по другу с разной скоростью (рис.5). Особенно часто отслаивается верхний наиболее хрупкий слой ледника, на крутых склонах образуя мощные ледопады, как это случается в Альпах, на Кавказе.
Рис. 5. Продольный разрез части горного ледника: 1 – зерна хрупкого льда, 2 – зона пластичного льда, 3 – зона вмороженных в лед валунов, 4 – кривая скоростей движения льда, 5 – зерна льда, движущиеся вместе, 6 – верхние зерна опережают нижние, 7 –верхние зерна еще сильнее опережают нижние, 8 – направление движения льда [7].
В
горно-долинных ледниках скорость движения
льда в плане и в поперечном
разрезе различается в разных
местах сечения ледника. У бортов
и у днища ледника скорости
минимальны ввиду трения о коренные
породы, а в середине и в центральной
части в плане скорости перемещения
будут больше. Так как движение
ледника неравномерно в поперечном
сечении, он растрескивается, и трещины
располагаются перпендикулярно
оси максимального по скорости течения
ледника, загибаясь к его краям.
Трещинообразованию способствует и
расслоенность ледника, о чем
уже говори лось выше. Талые воды,
текущие, как по поверхности, так
и под днищем горно-долинных ледников
разрабатывают неровности и трещины,
нередко превращая их в ледяные
туннели или глубокие канавы. Кроме
того, эти водные потоки переносят
большое количество разрушенного ледником
обломочного материала с
2.2 Покровные материковые ледники
Покровные
материковые ледники, обладая изометричной
в плане и линзовидной формой
в поперечном разрезе, обладают максимальной
мощностью, доходящей до первых км в
центральной части купола, откуда
лед под давлением и в
На станции Бэрд в Антарктиде в 1966-1968 гг. пробурена скважина, достигшая на глубине 2,164 км пород основания ледника, температура которого была всего лишь - 1,6°С, тогда как на глубине 0,8 км во льдах она составляла - 28,8°С. Несмотря на общую, очень низкую температуру на поверхности Антарктического покрова, в районе станции “Восток” радиолокацией было обнаружено подледное озеро шириной до 75 км и длиной более 200 км при глубине до 0,5 км. Температура льда в основании покрова на глубинах в 3,750 км равна температуре его плавления и составляет всего -2°С, при давлении у ложа в 300 атм. Талая вода должна выдавливаться туда, где мощность ледника меньше и в отдельных углублениях она может скапливаться в виде подледных озер. Скважина на станции “Восток” была остановлена на глубине 3623 м при общей толщине ледника в 3750 м. Когда уже резко изменилась структура льда и его крупные кристаллы указывали на то, что он намерз снизу, бурение остановили из-за опасности нарушения возможной микробиоты пресного подледного водоема.
Открытие подледного озера в Антарктиде при огромной мощности ледникового щита (более 4 км) имеет большое значение для поисков жизни на ледяных спутниках Юпитера, например, Европы. Возможно, и под ледяным панцирем Европы тоже есть озера с пресной водой, а в них биота [9].
2.3 Промежуточные ледники
К этому
промежуточным ледникам
Плоскогорные ледники приурочены к выровненным вершинным поверхностям древних горных массивов. Ледники располагаются на них сплошным покровом. Один из таких ледников находится в Норвегии (ледник Юстедаль) и имеет площадь около 950км². Из-за широкого распространения в Скандинавии их часто называют скандинавскими. Подобного рода ледники известны в горах Алтая.
Предгорные
ледники формируются в
2.4.Поверхность ледников
Поверхность
ледников, не покрытых снегом, всегда изрезана
трещинами, которых особенно много
там, где тело ледника испытывает
изгиб вверх и в нем
Рис.6. Система трещин – гривас на конце горного ледника (рисунок и фото) [4].
Попавшие на ледник крупные камни, предохраняют лед от таяния и тогда на нем возникают ледяные “грибы”. Пыль, скопившаяся на поверхности ледника, ускоряет его таяние, образуя углубления - ледяные “стаканы”. Материковые покровные ледники. В настоящее время существуют два крупных покровных ледника. Один в Антарктиде и второй - в Гренландии [4].
III Разрушительная (экзарационная) деятельность ледников
Термин экзарация
(лат. “экзарацио” - выпахивание) используется
для обозначения эродирующей
деятельности ледника, которая оказывается
им благодаря огромному давлению,
движению льда, а также воздействию
на ложе ледника включенных в лед
валунов, обломков, гравия и песка. Именно
эта “прослойка” на контакте льда
и горных пород, благодаря давлению
оказывает на последние абразивное
действие, срезая выступы, истирая и
полируя их, действуя как огромный
лист наждачной бумаги. Благодаря
такому абразивному действию ,V - образные
речные горные долины, по которым начинает
двигаться ледник, постепенно приобретают
корытообразную U- образную форму трога
(нем. “трог” - корыто). Если в долине
встречаются выступы более
Рис.7. Экзарационные формы рельефа: 1 – трог, 2 – ригель, 3 – кары, 4 – цирки, 5 –висячие долины[2].
Ледники крупных долин в горных областях часто принимают в себя более мелкие ледники из боковых долин, днище которых располагается намного выше коренного днища главной троговой долины. После таяния ледников образуются “висячие троги”, хорошо прослеживаемые, например, в ледниковых долинах Северного Кавказа, Баксана, Чегема, Уруха, Терека и других.
Впаянные
в основание ледника
Ледник способен захватывать крупные обломки горных пород, нередко покрытые ледниковыми шрамами, и разносить их на большие расстояния - эрратические (не местные) валуны. Так, в Подмосковье широко распространены валуны кристаллических пород из Карелии, с Балтийского щита, выступа фундамента Восточно-Европейской платформы. Нередко также валуны несут на себе несколько поверхностей полировки с царапинами. Большие глыбы коренных пород могут попадать в основание покровного ледника за счет откалывания от субстрата примороженных ледником крупных кусков породы под напором двигающегося ледника (рис.8).
Рис.8. Схема образования донной морены. Нижняя часть льда пластична с температурой, близкой к 0°С. Вода, проникая по трещинам, замерзая, откалывает глыбы пород, которые вовлекаются в движение льда. 1 – направление движения льда, 2 – вода в трещинах пород ложа ледника [2].
Покровные ледники,
обладая большой экзарационной
силой, выпахивают в своем ложе глубокие
и протяженные ложбины и рвы
- ложбины выпахивания. Более 90% озер
в северных широтах Земного шара
своим возникновением обязаны именно
таким процессам, связанным с
последними оледенениями. В Карелии
существуют сотни озер такого происхождения,
ориентированные, преимущественно, в
меридиональном направлении. Протяженные
борозды выпахивания
Мощная напорная сила медленно перемещающегося ледника, как нож бульдозера способна вызвать дислокацию горных пород, сминая их в складки, разрывая на крупные глыбы - отторженцы, способные перемещаться на многие десятки км. Гляциодислокации - довольно распространенное явление в областях древних оледенений [2].

- Ледовое побоище
- Лежандр символы
- Лейкоз котів, діагностика, розробка схем лікування, заходи боротьби та профілактики
- Лейкоцит
- Лекарственная помощь
- Лекарственная помощь в РФ
- Лекарственная помощь в системе социального обеспечения
- Легкие бетоны на пористых заполнителях. Подбор состава легкого и тяжелого бетона
- Легкие костюмы для космонавтов
- Легковые автомобили
- Легковые автомобили особо малого класса с разработкой сцепления
- Легкое платье
- Легкомыслие, его интеллектуальный и волевой моменты. Отграничение легкомыслия от косвенного умысла
- Легкомыслие, как, вид вины