что означает ледниковое происхождение

Почему происходят ледниковые периоды?

Согласно статье, опубликованной на портале livescience.com, за последние 2,6 миллиона лет, наша планета пережила более 50 ледниковых периодов, которые чередовались с более теплыми межледниковыми эпохами. Последний ледниковый период произошел на нашей планете 11700 лет назад, в то время как следующий ожидается лишь через 50 тысяч лет. Чем же вызван такой длительный промежуток между теплыми и холодными периодами и что же именно способно заставить ледяные щиты Земли расширяться с особой периодичностью?

Следующий ледниковый период наступит на Земле примерно через 50 тысяч лет

Что такое ледниковый период?

Ледниковый период — особое время в истории нашей планеты, которая в этот период времени начинает испытывать сильное похолодание климата, вызывающее разрастание ледниковых покровов Земли. Известно, что ледниковые периоды обусловлены сложнейшим и взаимосвязанным набором факторов, которые включают в себя как локальные влияния, такие как уровень углекислого газа в атмосфере, так и глобальные влияния, которые включают в себя даже положение Земли в Солнечной системе.

Всего-лишь несколько столетий назад ученым удалось расшифровать “подсказки”, намекающие на прошлые ледниковые периоды. В середине 19-го века натуралист Луи Агассис смог задокументировать следы, которые ледники оставили на Земле в виде огромных скал и гигантских глыб неоднородного происхождения, известных нам как морены.

Только к концу 19-го века ученые дали названия для четырех ледниковых периодов, происходивших в эпоху плейстоцена. Между тем, спустя несколько десятилетий ученым удалось понять, что холодные периоды на Земле наступали значительно чаще, чем это было установлено ранее. Так, в 1940-х годах сербский астрофизик Милутин Миланкович предположил, что колебания солнечного света и солнечной радиации достигающие нашу планету могли стать причиной возникновения климатических изменений. Как результат, данная теория стала крупным прорывом в понимании этапов ледникового периода, используясь до сих пор в качестве циклов Миланковича.

Астрофизику удалось выделить три основных фактора перемещения орбиты Земли по отношению к Солнцу. Благодаря данному открытию, ученые научились определять, сколько солнечной радиации достигает нашу планету в тот или иной период времени.

Так могла бы выглядеть Земля во время наступления ледникового периода

В качестве одного из главных факторов была выделена эксцентричная форма орбиты Земли вокруг Солнца, способная меняться от круговой до эллиптической на 96 000-летнем цикле. Причина появления орбитальной выпуклости заключается в сильном гравитационном поле Юпитера, который смещает орбиту, а затем возвращает ее обратно.

Вторым фактором принимают наклон Земли, который является причиной наличия сезонности на нашей планете. Так называемая наклонная ось вращения Земли влияет на оба полушария, ведь отклоняясь в сторону от Солнца, одно полушарие переживает зимний сезон, в то время как другое полушарие, которое склоняется к Солнцу, переживает лето. Угол наклона Земли меняется в цикле около 41 000 лет, что значительно влияет на экстремальность сезонов.

Третий фактор учитывает колебание наклонной оси Земли, которая имеет схожесть с движением волчка. Колебание наклонной оси, вызванное силой сохранения углового момента Земли, вращающегося очень быстро и только один раз в день, также вызывает колебание наклонной оси, причем происходит оно лишь 1 раз в течение 20000-летнего цикла.

Милутин Миланкович — ученый, открывший цикличность ледниковых периодов

В настоящее время считается, что фактической причиной возникновения ледникового периода является фундаментальная обратная связь в климатической системе. Ученые до сих пор пытаются выяснить, какие именно экологические факторы влияют на глобальное оледенение планеты, вызывая значительное расширение площади ледников.

Недавние исследований ученых из Потсдамского института в Германии показали, что наступление предыдущих ледниковых периодов было вызвано снижением углекислого газа в атмосфере. Таким образом, резкое увеличение содержания углекислого газа, вызванное антропогенными выбросами и человеческой деятельностью, вероятнее всего, предотвратило наступление следующего ледникового периода на срок до 100 000 лет. А что думаете вы по этому поводу? Поделитесь своим мнением в нашем официальном чате в Telegram.

Источник

Как появлялись оледенения и почему они двигались?

25-01-2016, 09:17 | Стихии и погода / Статьи о природных явлениях | разместил: Редакция ОКО ПЛАНЕТЫ | комментариев: (0) | просмотров: (18 284)

Все вы конечно-же слышали о глобальных оледенениях в прошлом нашей планеты и многие наверно при этом обращали внимание, что при их описании часто можно прочитать или услышать о масштабных продвижениях ледника на далёкие расстояния, и вещественных следах таких движений, присутствующих по всему северо-западу России и Скандинавии.

Многих интересуют вопросы – а что-же двигает всю эту огромную массу льда? ведь это даже не миллионы, а миллиарды тонн! И каким образом оледенение меняет ландшафт.. да и вообще как появляется само оледенение?

Начнём с самого начала – как образуется ледник?

Это происходит следующим образом. Глобально понижается температура, до среднего значения ниже 0 градусов, из-за этого снег год за годом выпадает и не тает. Выпавший снег накапливается, образуя всё более толстый слой и через какое-то время самый нижний слой снега спрессовывается под тяжестью верхних слоёв. Постепенно этот нижний слой преобразуется в ледяную крошку, затем она с течением времени превращается в лёд. С каждым тысячелетием, толщина льда возрастает, ведь снег всё продолжает падать и не таять.

Когда оледенение достигает большой толщины в нём начинают происходить два интересных процесса. Выглядят они следующим образом: ледник своим колоссальным весом выдавливает во все стороны нижний слой льда. Ну а он в свою очередь частично увлекает за собой верхние слои, которые находятся над ним. Если ледник лежит на маленьком континенте или на острове, то его расширение ограниченно водой, лёд выдвигается в океан и там обламывается волнами и течениями, так создаются айсберги, в любое время возле Антарктиды их плавает не менее 100 тыс.

(далее все пояснения к фото будут располагаться над ними)

Если оледенение находится на большом континенте, то оно, пока не настанет потепление, так и будет с каждым тысячелетием всё больше расширяться и расползаться, пока не упрётся в естественную преграду в виде океана или высоких гор.

Некоторые виды ледниковых воздействий на ландшафты достойны того, что-бы по подробнее на них остановиться, рассмотрим пять, наиболее интересных.

Фиордов много и на северо-западе России, причём некоторые очень крупные: Таймырская Губа; Кольский залив; Печенгский залив; Ура-Губа; Ара-Губа. Фиордовым является пролив «Маточкин Шар». Изрезаны фиордами побережья архипелагов: «Новая Земля» и «Земля Франца-Иосифа». Берега Белого моря от города Кандалакша, до города Онега имеют многочисленные фиорды с низкими берегами.

Источник

Почему ледниковый период на Земле случается каждые 100 тысяч лет?

За последний миллион лет ледниковый период на Земле наступал примерно каждые 100000 лет. Этот цикл существует на самом деле, и разные группы ученых в разное время пытались найти причину его существования. Правда, превалирующей точки зрения по этому вопросу пока нет.

Более миллиона лет назад цикл был другим. Ледниковый период сменялся потеплением климата примерно раз в 40 тыс. лет. Но затем периодичность наступления ледников сменилась с 40 тыс. лет до 100 тыс. Почему так случилось?

Эксперты из Кардиффского университета предложили собственное объяснение этому изменению. Результаты работы ученых были опубликованы в авторитетном издании Geology. По мнению специалистов, основная причина смены периодичности наступления ледниковых периодов — это океаны, вернее, их способность поглощать углекислый газ из атмосферы.

Изучая отложения, составляющие дно океанов, команда обнаружила, что концентрация СО₂ изменяется от слоя к слою отложений как раз с периодом в 100 тыс. лет. Вполне вероятно, говорят ученые, что излишки углекислого газа были извлечены из атмосферы поверхностью океана с дальнейшим связыванием этого газа. В результате среднегодовая температура постепенно понижается, и наступает очередной ледниковый период. И так получилось, что продолжительность ледникового периода более миллиона лет назад увеличилась, а цикл «тепло-холод» стал более длительным.

«Вероятно, океаны поглощают и выделяют углекислый газ, и когда льдов становится больше, океаны поглощают больше углекислого газа из атмосферы, делая планету холоднее. Когда льдов мало, океаны выделяют углекислый газ, так что климат становится теплее», — говорит профессор Кэрри Лиар (Carrie Lear). «Изучая концентрацию углекислого газа в останках крошечных существ (здесь имеются в виду осадочные породы, — прим.ред.), мы узнали о том, что в периоды, когда площадь ледников увеличивалась, океаны поглощали больше углекислого газа, так что можно предположить, что в атмосфере его становится меньше».

Морские водоросли, как утверждают специалисты, играли основную роль в поглощении CO₂, поскольку углекислый газ является важнейшим компонентом процесса фотосинтеза.

Углекислый газ попадает из океана в атмосферу в результате апвеллинга. Апвеллинг (англ. upwelling) или подъём — это процесс, при котором глубинные воды океана поднимаются к поверхности. Наиболее часто наблюдается у западных границ материков, где перемещает более холодные, богатые биогенами воды с глубин океана к поверхности, замещая более тёплые, бедные биогенами поверхностные воды. Также может встречаться практически в любом районе мирового океана.

Слой льда на поверхности воды предотвращает попадание углекислого газа в атмосферу, так что, если замерзает значительная часть океана, это продлевает продолжительность ледникового периода. «Если мы считаем, что океаны выделяют и поглощают углекислый газ, то мы должны понимать, что большое количество льда предотвращают этот процесс. Это как крышка на поверхности океана», — говорит профессор Лиар.

При увеличении площади ледников на поверхности льда не только снижается концентрация «согревающего» CO₂, но и увеличивается альбедо тех регионов, которые покрыты льдом. В результате планета получает меньше энергии, а значит, еще быстрее охлаждается.

Сейчас на Земле межледниковый, тёплый период. Последний ледниковый период закончился около 11000 лет назад. С тех пор среднегодовая температура и уровень моря постоянно повышаются, а количество льда на поверхности воды океанов снижается. В результате, как считают ученые, в атмосферу поступает большое количество CO₂. Плюс ко всему, углекислый газ производит и человек, причем в огромных количествах.

Все это привело к тому, что в сентябре концентрация углекислого газа в атмосфере Земли повысилась до 400 частей на миллион. Этот показатель увеличился с 280 до 400 частей на миллион всего за 200 лет развития промышленности. Скорее всего, СО₂ в атмосфере в обозримом будущем не станет меньше. Все это должно повлечь за собой увеличение среднегодовой температуры на Земле примерено на +5°C в ближайшую тысячу лет.

Специалисты кафедры изучения климата в Потсдамской обсерватории недавно построили модель земного климата с учетом глобального цикла углерода. Как показала модель, даже при минимальных показателях выброса углекислого газа в атмосферу ледниковый щит Северного полушария не сможет увеличиваться. Это означает, что наступление следующего ледникового периода может сдвинуться вперед минимум на 50-100 тысяч лет. Так что впереди нас ждет очередное изменение цикла «ледники-потепление», на этот раз за это отвечает человек.

Источник

Вода, основа нашей жизни на планете, может принимать три агрегатных состояния — жидкое (моря, реки, водоёмы, океаны, ручьи и пр.), газообразное (атмосфера), и твердое (ледники). Последние представляют собой массы льда, образованные при накоплении осадков атмосферы.

Виды ледников

В зависимости от того, где они расположены, выделяют ледники:

Покровные составляют больше 90 % всех ледниковых масс на планете, это самый многочисленный класс. Они представляют собой остатки щитов, куполов, покрывавших землю в древние времена. Именно такую форму они сохраняют и сейчас.

Образованы в местностях, характеризующихся низким уровнем снега. Подобные оледенения сосредоточены в Антарктиде, Гренландии.

Горные занимают меньшие площади, могут иметь различные формы, в зависимости от географии. Располагаются на вершинах, склонах, в долинах скал. В свою очередь формы вершин и свойства долин определяют характеристики ледников и различные их типы.

Как образуются ледники

Когда выпадает большое количество осадков, больше, чем их успевает растаять, образуются ледники. Нижние слои снега утрамбовываются под тяжестью верхних, становятся более плотными. В результате превращаются в лед.

Сначала он имеет зернистую структуру, кристаллическую форму, затем становится голубым и прозрачным, приобретая высокую плотность. Силы тяжести заставляет его перемещаться.

Движение происходит вдоль плоскостей кристаллической решетки. Молекулы воды соединяются с другими, находящимися в своем и соседних слоях. Связь с соседними менее прочная, поэтому и происходит движение.

Скорость движения может быть различной, за год масса льда проходит до 200 километров. Небольшая минусовая температура способствует перемещению, а давление влияет на скорость движения.

Геологическая деятельность ледников

В результате перемещения ледники оказывают разрушительное воздействие на окружающий рельеф. Процесс этот получил название экзарации. Чем мощнее и выше скорость, тем серьезнее последствия. Когда они попадают в долины рек, то вызывают изменение рельефа в результате того, что давят на стенки и ложе.

Постепенно местность принимает форму, напоминающую корыто. Такие долины называют трогами. Чем шире долина, тем больше она сопротивляется ледяной массе, тем медленнее изменяется ее форма.

Если скорость движения очень высокая, а рельеф долины сопротивляется изменению, создается котлован. Обычно они получаются на поворотах, в местах сильной мягкости пород, спада уклона долины. Глубина таких выпахиваний ограничена коренными породами, ригелями. Некоторые районы долин рек характеризуются такими углублениями, что говорит о существовании там ледников в прошлом.

Во время движения ледниковая масса захватывает разные материалы, песок, камни. Переносит их на большие расстояния. Впоследствии отложенные породы, транспортируемые таким образом, называются мореной.

Область питания ледника

Чтобы ледник продолжал свое существование, к нему постоянно должен присоединяться новый снег. Основными областями питания являются низины, в которых ледник собирает свое вещество. Их заполняет снег, накапливается, далее образуется фирн.

Это состояние осадков, близкое ко льду. Он довольно рыхлый, начинает кристаллизоваться. После его образования происходит присоединение к ледниковой массе, проходящей мимо.

В результате стены впадин, называемые карами, становятся крутыми, а само углубление приобретает форму чаши. Стены ее продолжают разрушаться, приближаясь к соседним углублениям. Образуются острые пики.

Область абляции (убыли) ледника

Под действием погодных условий ледник может разрушаться, таять и испаряться. Процесс исчезновения называют абляцией.

Самую разрушительную силу несет солнечное тепло. Именно в результате таяния и исчезает основная часть ледниковой массы. Кроме того, тепло может получаться при движении, при трении о дно речной долины, исходить от земли.

Плавление происходит при температуре ниже нуля. Ветер также разрушителен. Как и препятствия, встречаемые на пути, в результате столкновения со скалами, часть массы может отколоться.

Таянию ледников способствует климат, глобальное потепление. Этот процесс не остановить, даже если атмосферу полностью очистить, ледники будут продолжать исчезать еще не одно десятилетие. Кроме того, на них влияет горнолыжный туризм. Особенно это характерно для Альп.

Ледники являются основным источником пресной воды на Земле. Кроме того, водами оледенений питаются гидроэлектростанции, расположенные рядом. В будущем при таянии льдов запасы воды резко сократятся, что окажет губительное влияние на человечество. Также возможны природные катаклизмы, обвалы, сели, которые могут унести за собой множество жизней.

В результате таяния поднимется уровень Мирового океана, что грозит наводнениями. Ученые выяснили, какие континенты пострадают в первую очередь. Вся информация собрана на карте «Всемирного потопа».

Интересные факты о ледниках

Ледники находятся почти во всех частях земного шара, за исключением Австралии. Они расположены даже в Новой Зеландии, рядом с джунглями. Из вечнозеленого леса можно попасть на заледенелую территорию.

Самое крупное сосредоточение пресной воды в России находится на ледниках Северного Ледовитого океана.

Современное оледенение Эльбруса составляет более 120 квадратных километров.

В Китае есть ледник, исчезающий и появляющийся снова. Ученые давно предсказали, что жить ему осталось недолго. Но он всегда загадочным образом возрождается вновь.

Объем ледника можно определить по карте толщины льда. Существует формула, позволяющая оценить его размер, в зависимости от видимой формы.

Значение и роль ледников на планете

Кроме пресной воды, ледники содержат большое количество углекислого газа. Если их не будет, парниковый эффект значительно усилится. Благодаря им, земная поверхность отражает солнечные лучи, что позволяет не подниматься средней температуре воздуха до опасных пределов.

Таким образом, значение ледниковых масс для всей планеты переоценить сложно. Пресную воду, благоприятный климат в мире, ландшафты природы невероятной красоты люди имеют именно благодаря им.

Источник

Ледник

Ледники Земли играют важную роль в природных процессах. Являясь аккумуляторами больших объёмов вод, ледники участвуют в круговороте воды в природе и оказывают существенное влияние на многие процессы на земном шаре (тепловой и водный баланс планеты, температуру и солёность вод океана, сток горных рек и т.д.).

Термин «ледник» происходит от слова «лёд» (от старо-слав. «лєдъ»).

Происхождение ледников

Среднее положение снеговой линии называется климатической снеговой линией. Выше её в среднем за год снега может накапливаться больше, чем растаять или испариться, ниже весь выпавший за зиму снег летом должен полностью растаять. Выше климатической снеговой линии наблюдается положительный снеговой баланс, ниже – отрицательный снеговой баланс, на самой линии – нулевой снеговой баланс.

Накопление снега и льда в местах с положительным снеговым балансом не может продолжаться бесконечно. В виде снежных лавин и метелевого переноса избыток снега перемещается ниже климатической снеговой линии, где тает. Избыток льда «разгружается» в виде сползающего ниже климатической снеговой линии языка ледника, где он также тает.

Часть земной поверхности, расположенная выше климатической снеговой линии, в пределах которой снеговой баланс положительный и происходит накопление твёрдых атмосферных осадков и возникают ледники, называют хионосферой.

Высотное положение климатической снеговой линии определяется климатическими условиями. Наинизшее положение она занимает в полярных районах, опускаясь в Антарктике до уровня океана, наивысшее – в субтропиках (до 6500 м над уровнем океана), где наиболее высока температура воздуха и отмечаются недостаток атмосферных осадков и повышенная сухость воздуха. В Южном полушарии, где климат более морской и выпадает больше осадков, климатическая снеговая линия расположена ниже, чем в Северном полушарии. Если земная поверхность имеет высоты, превышающие высоту климатической снеговой линии, то именно здесь накопление снега ведет к его преобразованию в фирн и лёд и возникают ледники.

Типы ледников

Ледники на Земле подразделяются на две группы: покровные и горные.

Покровные ледники размещаются на материках или крупных островах; к ним относятся ледники Антарктиды, Гренландии, арктических островов (Земля Франца-Иосифа, Новая Земля и др.). Форма покровных ледников в меньшей степени, чем у горных ледников, зависит от рельефа подстилающей поверхности земли и в основном обусловлена распределением снегового питания ледника.

Покровные ледники подразделяются на ледниковые купола (выпуклые ледники мощностью до 1000 м); ледниковые щиты (крупные выпуклые ледники мощностью свыше 1000 м и площадью поверхности более 50 тыс. км 2 ); выводные ледники (быстро движущиеся ледники, через которые осуществляется основной расход льда покровных ледников; выводные ледники обычно заканчиваются в море, образуя плавучие ледниковые языки, дающие начало многочисленным айсбергам небольшого размера); шельфовые ледники (плавающие или частично опирающиеся на морское дно ледники, являющиеся продолжением наземных ледниковых покровов; они движутся с берега к морю и образуют крупные айсберги).

Горные ледники подразделяются на три подгруппы. Это ледники вершин, лежащие на вершинах отдельных гор, хребтов и горных систем, в кальдерах вулканов; ледники склонов, занимающие депрессии (впадины, кары) на склонах горных хребтов; долинные ледники, располагающиеся в верхних и средних частях горных долин.

В России Сведения о характеристиках ледников – согласно текстовой части «Атлас снежно-ледовых ресурсов мира» (1997), подготовленного и изданного Институтом географии РАН. покровное оледенение занимает наибольшие площади на Новой Земле (23,64 тыс. км 2 ), Северной Земле (18,32 тыс. км 2 ), Земле Франца-Иосифа (13,75 тыс. км 2 ). Горные ледники в России расположены на Кавказе, Алтае, в Саянах, на северном Урале, в горах Бырранга и Путорана, на хребте Черского, Корякском нагорье, на Камчатке. В пределах СНГ горные ледники имеют наибольшую площадь на Тянь-Шане (8313 км 2 ), Памиро-Алае (9821 км 2 ), Большом Кавказе (1424 км 2 ). Самые крупные горные ледники в СНГ – ледники Федченко площадью 652 км 2 и длиной 77 км на Памире и Южный Иныльчек площадью 567 км 2 и длиной 60,5 км на Тянь-Шане.

На протяжении геологической истории Земли площадь оледенения существенно изменялась. Так, площадь ледников в последнюю ледниковую эпоху достигала 34 млн км 2 (в 2 раза больше современной), а в эпоху максимума четвертичного оледенения – 55 млн км 2 (в 3,4 раза больше современной). В настоящее время в связи с потеплением климата ледники на Земле почти повсеместно деградируют.

Строение ледников

На каждом леднике можно выделить две области: верхнюю, где идёт накопление снега, фирна и льда, и нижнюю, где лёд, переместившийся из первой области и спустившийся ниже климатической снеговой линии, тает. Эти области называют соответственно областью питания (аккумуляции) и областью абляции (расхода).

Постепенное накопление снега и льда в области питания ледника ведёт к тому, что под влиянием силы тяжести и градиентов давления избыток льда, обладающего пластичностью, смещается в область абляции, где постепенно тает. Эта область не имеет фирна и состоит лишь из льда. Область абляции у горных ледников часто называют языком ледника.

В местах изменения рельефа ложа ледника (расширение или перегиб ложа) при движении ледника возникают соответственно продольные и поперечные трещины.

На поверхности и в толще ледника, а также вблизи него встречаются скопления обломочного материала – морены. Они подразделяются на две группы – влекомые, в которых обломочный материал перемещается ледником, и отложенные, представляющие собой скопления обломочного материала, ранее принесённого и отложенного ледником. Среди влекомых морен выделяют морены поверхностные (включая боковые, срединные, поперечные и фронтальные), внутренние и придонные. Отложенные морены подразделяются на береговые и конечные.

Запасы воды в ледниках

Помимо Антарктиды и Гренландии важными районами современного оледенения являются арктические острова. На долю горных ледников приходится небольшая доля запасов воды.

Максимальная толща льда измерена в индоокеанском секторе Антарктиды – 4776 м. В горных ледниках толщина льда значительно меньше и не превышает 150–200 м.

Природное и хозяйственное значение ледников

Являясь аккумуляторами огромных масс замёрзшей воды, ледники в процессе накопления или таяния льда регулируют водных баланс земного шара. В настоящее время, в условиях глобального потепления климата таяние покровных ледников, по оценкам Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК–IPCC), привело к заметному уменьшению массы покровных ледников Земли, составившему в среднем 226 млрд т/год за период с 1971 по 2009 г. и 275 млрд т/год за 1993–2010 гг.

Таяние покровных ледников способствовало увеличению объёма вод в Мировом океане и, как следствие, росту его уровня. С 1993 по 2010 г. уровень океана повышался со средней интенсивностью 3,2 мм/год. Вклад таяния покровных ледников в этот рост уровня, по оценкам МГЭИК, составил 1,36 мм/год, или 42%. Таяние горных ледников способствует увеличению стока многих горных рек в тёплую часть года. Усиление таяния горных ледников в условиях глобального потепления будет способствовать улучшению водообеспечения орошаемого земледелия и населения в засушливое время года.

Источник