Гидролокационное изображение ледяного покрова
ГИДРОЛОКАЦИОННОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА. Обычно черно-белое изображение на потенциалметрической бумажной ленте самописца или на экране электронно-лучевой трубки, получаемое с помощью узкого сканирующего луча гидролокационной станции, антенна которой установлена на движущемся на какой-то глубине под ледяным покровом объекте. Гидролокационное изображение ледяного покрова дает возможность оценить шероховатость нижней поверхности льда (участки всторошенного льда, ровный, не нарушенный ледяной покров и т. д.).
ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ. Совокупность работ, выполняемых органами Росгидромета, по своевременному и наиболее полному удовлетворению народнохозяйственных организаций гидрометеорологическими материалами, получаемыми стандартными методами по утвержденным схемам.
ГЛАВНАЯ КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКАЯ ОСЬ, ИЛИ С-ОСЬ. См. оптическая ось кристалла.
ГОДОВОЙ ХОД ЭЛЕМЕНТА ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА. Изменение значения элемента ледяного покрова в течение года. Вычисляется как по средним многолетним данным, так и для отдельных лет.
ГОЛОЛЕД. Лед атмосферного или гидросферного обледенения, образовавшийся на поверхности объекта из капель мороси или дождя или нарастающий из морской воды при заплеске волны на объект. В зависимости от происхождения (солености воды) и причины образования (брызги, наплеск волн) различают, с одной стороны, пресный, солоноватый, морской гололед, а с другой - ветровой, волновой, шуговой и нагонный гололед, а также их различные комбинации.
ГОЛОЛЕДИЦА. Лед (пресный) атмосферного происхождения, нарастающий на поверхности объекта при замерзании растаявшего снега.
ГРАДИЕНТ СКОРОСТИ ДРЕЙФА ЛЬДОВ. Изменение скорости дрейфа льдов на единицу расстояния в определенном направлении.
ГРАНИЦА ЛЕДОВАЯ. Условная линия на карте (в действительности-переходная зона), отделяющая дрейфующие льды от чистой воды.
ГРАНИЦА ЛЕДОВАЯ МАКСИМАЛЬНОГО РАСПРОСТРАНЕНИЯ ЛЬДА. Линия, ограничивающая часть моря, за пределы которой льды не распространялись в течение имеющегося ряда наблюдений. Соответствует положению нулевой вероятности ее наличия.
ГРАНИЦА ЛЕДОВАЯ МИНИМАЛЬНОГО РАСПРОСТРАНЕНИЯ ЛЬДА. Линия, ограничивающая часть моря, в пределах которой в течение всего ряда наблюдений постоянно отмечались льды. Соответствует 100 %-й вероятности ее наличия.
ГРАНИЦА ПРИПАЯ. Линия, отделяющая припай от дрейфующих льдов.
ГРАНИЦА РАСПРОСТРАНЕНИЯ АЙСБЕРГОВ. Линия, отделяющая район с максимальным распространением айсбергов от места их образования в направлении низких широт.
ГРОУЛЕР. Опасное скопление обломков, осколков и кусков айсбергов.
ГРУЗОПОДЪЕМНОСТЬ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА. См. несущая способность ледяного покрова.
ГРЕБЕНЬ ГРЯДЫ ТОРОСОВ. Верхняя, наиболее возвышающаяся, часть гряды торосов.
ПОДОШВА ГРЯДЫ ТОРОСОВ. Условная линия у основания гряды торосов, отделяющая склон гряды от ровной (недеформированной) поверхности.
СКЛОН ГРЯДЫ ТОРОСОВ. Боковая сторона торосов, длина которой измеряется от гребня до подошвы.
УГОЛ СКЛОНА. Угол между склоном гряды и горизонтальной плоскостью ледяного покрова (верхней поверхностью ровного льда).
ШИРИНА ГРЯДЫ ТОРОСОВ. Расстояние между двумя склонами, измеряемое на поверхности льда у подошвы гряды.
ГРЯЗНЫЙ ЛЕД. Морской или пресноводный лед, имеющий на своей поверхности или в толще различное количество минеральных или органических включений, придающих ему грязный вид.
Вспомните
- Где могут образовываться ледники? Какая доля гидросферы приходится на ледники? Какую работу на поверхности Земли выполняют ледники?
Как и где образуются ледники. Ледники - это совсем не тот лед, который зимой покрывает наши водоемы. Ледники возникают в полярных областях и в горах, там где весь год температура воздуха низкая. Зимой здесь выпадает больше снега, чем тает летом.
При накоплении все новых и новых порций снега он постепенно уплотняется и превращается в лед. Лед - твердое, но пластичное вещество. Поэтому ледники медленно движутся - «текут» (рис. 146).
Современные ледники покрывают почти 11% площади суши и в них законсервировано 70% пресных вод.
Оледенение есть на всех материках, кроме Австралии. Но крупнейшие ледники сосредоточены в Антарктиде и на острове Гренландия.
Рис. 146. Схема движения ледникового покрова
Нижние слои льда движутся под давлением верхних. Движение происходит от центра ледников к их краевым частям.
Найдите и покажите на карте территории, покрытые ледниками.
Площадь ледников на Земле непостоянна, она зависит от климата. За последние 600 тыс. лет истории Земли несколько раз чередовались ледниковые и межледниковые эпохи. В ледниковые эпохи ледники увеличиваются в площади, в межледниковые - сокращаются. Сейчас в связи с потеплением климата тают арктические льды, теряют свои белые панцири Антарктида и Гренландия. Если все современные ледники растают, то уровень воды в Мировом океане станет на 75 м выше и будет затоплена значительная часть обитаемой суши.
Но ледники и сами воздействуют на климат. Лед Антарктиды - главная причина того, что Южное полушарие холоднее Северного. Гренландский ледник также оказывает охлаждающее влияние на Северную Америку.
Покровные и горные ледники. Ледяные щиты, полностью скрывающие участки суши с расположенными на них горами и равнинами, называют покровными ледниками. Горные ледники образуются только на вершинах и склонах гор. Покровные ледники располагаются в Антарктиде, Гренландии, на арктических и антарктических островах. Ледники Антарктиды и Гренландии медленно сползают в океан. Откалывающиеся от них куски превращаются в гигантские плавающие горы - айсберги (рис. 147).
Рис. 147. Образование айсбергов
Длина айсбергов обычно 1-2 км. Большая их часть погружена под воду. Огромные и сильно промороженные айсберги тают более 10 лет и доплывают до 40° широты, представляя опасность для мореплавания. По рисунку 121 определите границу максимального распространения айсбергов.
Горные ледники намного меньше покровных. Они образуются на разной высоте: в полярных районах прямо на уровне моря, а в экваториальных и тропических широтах на высоте 4,5-6 км.
Многолетняя мерзлота. На огромных пространствах земного шара на некоторой глубине от поверхности находятся горные породы, сцементированные замерзшей в них влагой. Они не оттаивают даже летом. Эти породы называют многолетней мерзлотой. Многолетней мерзлотой занята 1/4 всей суши Земли, в России она занимает более 1/2 площади территории (рис. 148). Ее толщина в северных районах достигает 1,5 км, а в более южных - нескольких метров.
Рис. 148. Современное распространение многолетней мерзлоты
Из-за хозяйственной деятельности человека многолетняя мерзлота иногда оттаивает, горные породы «плывут» и при этом разрушаются фундаменты зданий, трубопроводы, железные и автомобильные дороги. Поэтому при освоении территории с многолетней мерзлотой ее нужно не только тщательно изучать, но и сохранять.
Вопросы и задания
- Как образуются ледники?
- Чем покровные ледники отличаются от горных? Каких ледников на Земле больше?
- Покажите крупнейшие покровные ледники на карте.
- Что такое многолетняя мерзлота?
- Есть ли мерзлота в той местности, где вы проживаете? Как она влияет на хозяйственную деятельность?
Антарктика отличается исключительным своеобразием и суровостью природных условий, которые определяются ее положением вокруг южного полюса, а также соотношением суши и моря в высоких южных широтах. Подобных условий нельзя встретить нигде на земном шаре. Даже условия Арктики при некотором сходстве все-таки резко отличны от условий Антарктики.
Характерные антарктические условия распространяются на обширные пространства суши и водных бассейнов. Суша Антарктики, кроме материка Антарктиды, включает ряд островных архипелагов и отдельных островов - Землю Александра I, острова Южные Шетландские, Южные Оркнейские, Южные Сандвичевы, Южная Георгия, Баллени и многие другие. Некоторые из них находятся в непосредственной близости от материка и почти не отличаются от него по природным условиям, другие разбросаны на больших расстояниях от материка и друг от друга.
Берега Антарктиды омываются водами южных частей Атлантического, Индийского и Тихого океанов. Иногда антарктические части этих океанов объединяют одним названием Южный Полярный океан или Южный Ледовитый океан. Врезаясь в берега материка, океаны образуют моря Уэдделла, Беллинсгаузена, Амундсена и Росса. Антарктическим водным бассейнам свойственны многие особенности режима, флоры и фауны, которые отличают
Водных бассейнов других широт и оказывают большое влияние на природу этой части Земли.
Антарктика, расположенная вокруг полюса, одну - северную границу, которая везде проходит по океанам и нигде не выражена достаточно четко. Поэтому вопрос о границе долгое время был спорным и различными исследователями решался по-разному. Наиболее правильно проводить эту границу там, где антарктические атмосферно-циркуляционные условия сменяются условиями умеренных широт, т. е. примерно по положению полярного фронта, разделяющего воздушные массы умеренных широт и массы антарктического воздуха. В зоне полярного фронта происходят не только изменения в атмосфере, но и в режиме океанических бассейнов. Примерно с этой зоной совпадает зона так называемой антарктической конвергенции, где сходятся холодные и относительно теплые воды. Этой зоной ограничивается распространение холодных антарктических вод к северу.
Резкость изменения всего водного океанического режима у северной границы антарктических широт отмечается всеми исследователями. Она настолько велика, что существование природной зональной границы Антарктики в мировом океане не вызывает сомнений.
Зона антарктической конвергенции в различных секторах Антарктики лежит на разных широтах, но в течение года ее положение меняется очень мало. В атлантическом секторе и в западных районах индийского сектора она проходит между параллелями 48-50° ю. ш., юго-западнее Австралии отклоняется на юг и в тихоокеанском секторе приближается к параллели 60° ю. ш . Эта зона занимает промежуточное положение между северной границей распространения айсбергов и кромкой морских льдов в период их максимального распространения, в среднем она лежит близко к параллели 53°5′ ю. ш. Площадь Антарктики в этих пределах, включая материк Антарктиду и острова,- около 52 млн. кв. км.
Северная часть водного бассейна, окружающего Антарктиду, не отличается той суровостью природных условий, которые свойственны внутренним районам Антарктики. Зимой там господствуют массы антарктического морского воздуха, а на поверхности воды - морские льды, летом - массы воздуха умеренных широт и холодные антарктические воды. океана вместе с многочисленными островами по аналогии с субарктикой называют субантарктикой. Ее южная граница лежит почти у кромки льдов Антарктиды в зоне антарктического фронта, за которым весь год преобладают массы континентального антарктического воздуха, почти вся суша покрыта материковым льдом, а море - сплошными или плавучими льдами.
В холодный период года льдами покрывается более 15% поверхности Мирового океана. К концу зимы границы распространения плавучих льдов смещаются в более низкие широты, а к концу лета – в более широкие.
Для Атлантического океана характерными являются морские и глетчерные плавучие льды (айсберги). В северной части океана они ежегодно встречаются в районе Гренландии и к югу от Ньюфаундленской банки. По мере дрейфа на юг до 40°С.Ш. айсберги разрушаются. Морские льды тают, не доходя до этой параллели.
В Тихом океане плавучие и глетчерные льды менее распространены, чем в Атлантическом. Айсберги здесь встречаются лишь в Аляскинском заливе и на юге океана, отколовшиеся от ледников Антарктиды. Припай наблюдается в период с декабря по апрель в заливах и бухтах восточных берегов Камчатки. В открытых частях морей лёд дрейфует к югу.
Северный-Ледовитый океан в зимнее время полностью покрыт льдами, толщиной 2,5–3,0м. Айсберги здесь редки.
В летнее время происходит интенсивное таяние льда, но оно не обеспечивает разрушение всех льдов, образовавшихся за зиму. Огромные массы льдов выносятся Восточно-Гренландским течением в Атлантический океан. В море Баффина одновременно может находиться до 40 000 айсбергов различного размера.
Вероятность встречи с айсбергами длиной свыше 100 м составляет в прибрежной зоне 20%, свыше 300 м - 5%. В открытом океане севернее 65 о ю.ш. айсберги длиной более 1500 м встречаются редко.
Черное море замерзает только у северных берегов. Полностью замерзает Днепро-Бугский лиман и лиман Днестра. В Крыму лёд образуется лишь в закрытых бухтах.
Азовское море замерзает вдоль всех берегов в виде широкого припая, центральная часть свободна ото льда или заполняется дрейфующим льдом.
7. Навигационные пособия по льдам
К навигационным пособиям, в которых содержатся подробные сведения о ледовом режиме и обстановке того или иного района Мирового океана являются:
атласы физико-географических данных.
атласы льдов,
альбомы ледовых образований на морях.
Лоции. В разделе «Гидрометеорологический очерк» лоций описаны:
общие сведения о ледовом режиме,
сроки появления и очищения ото льда в отдельных районах,
основные виды и формы плавучих льдов, их мощность и направление дрейфа,
районы побережья, где встречается припай,
схемы границ распространения льда.
Атласы физико-географических данных. В них представлены средние, минимальные и максимальные значения ледового режима, помещены ежемесячные карты распределения льдов, на которых могут быть выделены районы распространения айсбергов и показана вероятность встречи с ними и т п.
Атласы льдов - это специальные Атласы льдов, в которых помещены наиболее подробные сведения о льдах какого-либо моря. Он специально создан для обеспечения безопасности судовождения в зимнее время.
Альбомы ледовых образований на морях . В этих альбомах:
помещены фотографии существующих видов и форм морского льда,
даны пояснения ледовых терминов, связанных с наличием льдов в море,
описаны процессы образования и таяния морского льда,
помещены схемы встречающихся в море основных видов и форм льда
дана классификация и терминология морских льдов и явлений с ними связанных.
В альбоме имеется ряд приложений, помогающих лучше разобраться в ледовой обстановке на море. Такие альбомы могут быть использованы судоводителями при опознании видов и форм льда и составлении оперативных ледовых карт и донесений.
3.5 Ледовые карты
Ледовые карты выпускают многие страны: Канада, США, Великобритания, Швеция, Россия и др. Каждая страна использует собственные условные обозначения для описания льдов, однако, разработана и международная символика для морских ледовых карт.
Проходимость льдов зависит от свойств льда, его сплоченности, конструктивных особенностей и технического состояния судна. В зависимости от сплоченности проходимость льда оценивается следующим образом:
Сплоченность до 4 баллов - лед проходим для всех судов, потеря скорости менее 25 %;
Битый лед и поля более4 баллов - затруднено самостоятельное плавание судов с обычными корпусами;
Мелкобитый лед 8 баллов, крупнобитый лед 6 баллов - затруднено самостоятельное плавание судов с усиленными ледовыми корпусами.
На скороcть движения судов существенно влияет сжатие льдов. Сжатие можно учитывать двумя способами:
Умножением технической ледовой скорости судна в сплоченных льдах на соответствующий коэффициент уменьшения скорости при различной силе сжатия;
Экстраполяцией скорости судна в сплоченных льдах, принимая, что каждый балл сжатия соответствует увеличению сплоченности льда на 2 балла сверх 10.
Состояние льда также влияет на его проходимость. Торосистость льда приводит к увеличению его средней толщины. Разрушенность льда вызывает уменьшение его прочностных характеристик и может быть учтена уменьшением его толщины.
Где могут образовываться ледники?
Ледники могут образовываться в горах выше снеговой линии. Так же ледники могут формироваться на материках и островах в полярных широтах.
Какая доля гидросферы приходится на ледники?
На ледники приходятся 1,8%.
Какую работу на поверхности Земли выполняют ледники?
Ледники выполняют эрозионную работу, оставляя царапины, ложбины и увлекая с собой огромные массы обломочного материала. При таянии ледники выполняют аккумулятивную работу, оставляя гряды, возвышенности, заполняя равнины.
Найдите и покажите на карте территории, покрытые ледниками.
Антарктида, Гренландия, о-ва Северного Ледовитого океана, Тибет, Гималаи.
По рисунку 146 определите границу максимального распространения айсбергов.
Граница максимального распространения айсбергов достигает 520 ю.ш. В Северном полушарии у берегов Северной Америки плавучие льды достигают 440 с.ш.
Назовите материки, на которых распространена многолетняя мерзлота.
Многолетняя мерзлота встречается на всех материках, кроме Австралии. Широкое распространение она получила на Антарктиде, Евразии, Северной Америке.
Вопросы и задания
1. Как образуются ледники?
Ледники возникают в полярных областях и в горах, там где весь год температура воздуха низкая. Зимой здесь выпадает больше снега, чем тает летом. При накоплении все новых и новых порций снега он постепенно уплотняется и превращается в лед.
2. Чем покровные ледники отличаются от горных? Каких ледников на Земле больше?
Ледяные щиты, полностью скрывающие участки суши с расположенными на них горами и равнинами, называют покровными ледниками. Горные ледники образуются только на вершинах и склонах гор. Покровных ледников больше.
3. Почему ледники, состоящие из твердого вещества, перемещаются?
Лед - твердое, но пластичное вещество. Поэтому ледники медленно движутся - «текут». Нижние слои льда движутся под давлением верхних. Движение происходит от центра ледников к их краевым частям.
4. По физической карте мира приведите примеры островов и прибрежных территорий, которые могут оказаться затопленными при таянии всех ледников.
В Северной Америке в воду погрузится все Атлантическое побережье США, включая Флориду и берег Мексиканского залива. Под водой окажется также большая часть Калифорнии. В Латинской Америке затопит аргентинскую столицу Буэнос-Айрес, а также прибрежные Уругвай и Парагвай. Многие территории Европы также будут уничтожены. Исчезнут Британские острова. Под водой окажутся Нидерланды и большая часть Дании.
5. Покажите крупнейшие покровные ледники на физической карте.
Крупнейшие покровные ледники находятся на Антарктиде, Гренландии, Шпицбергене, Северной Земле, Канадском Арктическом архипелаге.
6. Что такое многолетняя мерзлота?
Многолетняя мерзлота – горные породы, сцементированные замерзшей в ней воде.
7. Почему за Северным полярным кругом водопроводные трубы не закапывают, а здания строят на сваях – глубоко вбитых в землю опорах?
Многолетняя мерзлота иногда оттаивает, горные породы «плывут» и при этом разрушаются фундаменты зданий, трубопроводы, железные и автомобильные дороги. Поэтому закапывание труб и обычный фундамент в условиях многолетней мерзлоты не безопасны.
8. Есть ли мерзлота в той местности, где вы проживаете? Как она влияет на хозяйственную деятельность?
Многолетняя мерзлота оказывает большое влияние на хозяйственную деятельность человека. Она создает значительные препятствия для производства земляных работ, сооружения и эксплуатации различных построек и т. д. Отапливаемые здания, возведенные на многолетней мерзлоте, со временем оседают вследствие оттаивания под ними грунта, в них появляются трещины, а иногда они и разрушаются. Многолетняя мерзлота затрудняет также водоснабжение в населенных пунктах и на железных дорогах. Это потребовало разработки специальных методов строительства в условиях многолетнемерзлых горных пород. Мерзлота способствует заболачиванию сельскохозяйственных земель, вследствие чего необходимы дополнительные мелиоративные работы, т. е. удаление излишней влаги с полей. Из положительных факторов можно выделить два: создание естественных холодильников для хранения скоропортящихся продуктов и экономию крепёжного материала в шахтах и рудниках.