Запасы снега и льда

Ледниковый покров на Земле Франца-Иосифа (космический снимок)

Объектами исследования гляциологии являются снежный покров, ледники, льды, покрывающие реки, озера и моря, подземные льды и наледи. Гляциология изучает режим и динамику их развития, взаимодействие с окружающей средой, их роль в эволюции Земли.

Снег и лед образуют гляциосферу Земли, которая в значительной мере влияет на широтную зональность природных процессов и на глобальную циркуляцию атмосферы. Гляциосфера, весьма изменчивая и в прошлом, на некоторых этапах земной истории, исчезала совсем. Ее существование зависит от географической широты и высоты над уровнем моря. Нижняя граница морозного уровня атмосферы (слой атмосферы, в котором вода существует в твердой фазе) в Арктике находится близко к уровню моря, а на юге России, на Кавказе, на высоте 2400–3800 м. Обширные массивы льда у полюсов вызывают большие климатические контрасты и активизируют циркуляцию атмосферы.

В северных и высокогорных районах в результате аккумуляции и преобразования твердых атмосферных осадков при их положительном многолетнем балансе образуются ледники. Под действием силы тяжести масса льда испытывает вязко-пластические деформации и принимает форму потока. Области питания (аккумуляции) и расхода (абляции) разделяются границей питания ледника. Многолетние снега и льды существуют в довольно узком диапазоне условий, определяемых климатом и рельефом. Несмотря на разнообразие климата, в каждой горной стране умеренного пояса область оледенения занимает строго определенную климатическую зону, где средняя годовая температура равна 2–5°С.

Различают две главные группы ледников: горные, форма и движение которых определяются в основном рельефом и уклоном ложа, и покровные, в которых лед настолько толстый, что перекрывает все неровности подледного рельефа. Ледниковые покровы — сложные образования, состоящие из ледниковых щитов, куполов, ледяных потоков, выводных и шельфовых ледников. Ледниковые покровы распространены на российских арктических островах — Новой Земле, Земле Франца-Иосифа, Северной Земле. Большая часть территории Евразии лежит на пути циклонов, поступающих из северной части Атлантического океана. Лишь ледники Чукотки и острова Врангеля получают снежное питание с тихоокеанскими циклонами.

Самый распространенный тип горных ледников — долинные ледники. Они подразделяются на простые долинные и сложно-долинные (или дендритовые), состоящие из нескольких ледниковых потоков. В горах Севера России и Сибири распространены также каровые, карово-долинные и висячие ледники. К ледниковым районам в Европейской части России относятся Хибины, Полярный Урал и северная часть Большого Кавказа. В Сибири — это Горный Алтай, Верхоянский хребет, хребет Орулган, хребет Сунтар-Хаята, Корякское нагорье. Есть ледники на Таймыре и плато Путорана, а на Камчатке они соседству ют с вулканами. Большинство ледниковых районов России относится к субполярному (субарктическому) климатическому поясу, а на Кавказе и Алтае — к умеренному.

Общие запасы льдов на Земле в наши дни достигают 25,8 млн км3 (в водном эквиваленте), что составляет две трети пресных вод на нашей планете. Примерно 0,01% этого количества каждый год обновляется: 3,5 тыс. км3 составляет ежегодная аккумуляция-абляция, включая откол айсбергов, 20 тыс. км3 — сезонные запасы снега, менее 0,5 тыс. км3 — наледи. Приблизительно 0,5 млн км3 приходится на подземные льды многолетнемерзлых пород. Общие запасы льдов в России составляют более 15 000 км3, из них на материке — только 183 км3.

Большой Кавказ. Ледник Шхельда	Горные ледники Большого Кавказа (космический снимок)

Полярный Урал. Лендик ИГАН

Ледники распространены почти во всех горных районах страны, они есть во всех климатических поясах: арктическом, субарктическом, умеренном. Самое крупное горное оледенение находится на Северном Кавказе (992 км2), следующие по размерам современного оледенения Горный Алтай (910 км2) и полуостров Камчатка (874 км2). Самые незначительными по площади ледники Урала и Кольского полуострова. Площадь оледенения на Полярном Урале составляет 28 км2, а в Хибинах, на Кольском полуострове, имеется всего четыре маленьких ледника общей площадью 0,1 км2.

Исследование природных льдов необходимо для решения проблем, связанных с изменением климата и стока рек, с гидроэнергетикой, изучением колебаний уровня Мирового океана, орошением засушливых земель, борьбой со стихийными бедствиями в горах, с развитием транспорта и строительством различных сооружений в полярных и высокогорных районах.

По мере роста потребности человечества в пресной воде все более видное место занимают снежно-ледовые ресурсы. В это понятие входит не только сам снег и лед, их вековые запасы, но и воды от их таяния.

В России, в силу ее географического положения, основная составляющая ежегодных нивально-гляциальных ресурсов — это запасы снега. Каждый год на много месяцев снежный покров укутывает просторы России. Максимальная толщина его изменяется от 25 см на юге Восточно-Европейской равнины до 1 м и более на Камчатке, Кольском полуострове и севере Средней Сибири. В центральных областях толщина снега достигает полуметра. Устойчивый снежный покров, т. е. лежащий в течение зимы не менее двух месяцев, занимает всю территорию России, кроме низовий рек Волга и Дон и предгорий Северного Кавказа.

Снежный покров — одна из основ сельского хозяйства России, он нужен не только как накопитель влаги, но и как надежная шуба, укрывающая поля от суровой зимы. Он представляет собой важнейший элемент, фактор и индикатор изменений климата, поскольку он зависит одновременно от осадков и температуры воздуха и, следовательно, от общего характера циркуляции атмосферы. Снежный покров влияет на энергетический и водный баланс земной поверхности, на растительность и животный мир российских просторов.

Снежный покров формирует специфическое звено мирового влагооборота — обмен водой между океанами происходит через снежную толщу, в которой влага задерживается на несколько месяцев. Вся Евразия получает 75% снега из атлантической влаги, 20% из тихоокеанской и 5% из влаги Индийского океана. Соотношение обратного поступления талых вод совершенно иное. Значительная часть влаги уходит в Северный Ледовитый океан и лишь немного возвращается в Атлантический.
Запасы снега на территории Российской Федерации в середине и в конце ХХ столетия составляли 2,3 тыс. км3, а на территории всей Евразии — 4,4 тыс. км3. Таким образом, запасы снега России составляют более половины запасов снега Евразийского континента.

Колебания ежегодных запасов снега в целом относительно невелики и за время изучения непосредственно не были связаны с годовой температурой воздуха. Глобальная площадь снежного покрова в период потепления сокращалась, но запасы снега в Евразии не уменьшались вследствие усиления зимних осадков. Максимум запасов снега пришелся на начало 80-х годов прошлого столетия. Сравнение среднемноголетних данных, относящихся к середине века, когда наблюдался период относительного похолодания, и к концу века, когда начался период потепления климата, продолжающийся и в настоящее время, показало, что несмотря на климатические изменения последних лет, запасы снега для большей части территории Северной Евразии от года к году остаются относительно стабильными, но они интенсивно перераспределяются по площади: увеличиваются объемы на севере и уменьшаются на юге в годы с относительно теплыми зимами и весьма значительно увеличиваются на юге в годы с холодными зимами.

В условиях современного климата России не угрожает резкое уменьшение запасов снега по всей территории с соответствующими последствиями для режима мерзлоты и накопления влаги в почве. Но в отдельных регионах возможны катастрофические явления. Чрезмерное накопление и быстрое таяние снега отражается на динамике ледников, как показали события 2002 г. в ущелье реки Геналдон на Кавказе.

Снежный покров в Подмосковье