Ледниковый климат.
Много на Земле разных климатов и главными факторами их формирования обычно являются географическая широта (от нее зависит определенный режим солнечной радиации) и удаленность от моря. Есть исключения – пустыни на берегу моря и необычная солнечность некоторых полярных районов. Но в большинстве случаев, чем ближе к экватору, тем больше солнечного тепла, чем дальше от моря, тем меньше влаги.
При определенном соотношении тепла и влаги, когда снега накапливается больше, чем стаивает (такое соотношение существует в особом слое атмосферы, который называется хионосферой, или снежной сферой), на горах могут образоваться ледники, но только на горах. Без благоприятного рельефа хионосфера обращается в абстракцию.
Хионосфера невидима. Горы, вторгающиеся в нее, делают ее видимой, ощутимой. На высоких горах можно проследить и нижнюю ее границу и верхнюю. Обе границы приближаются к земной поверхности в полярных районах и значительно удаляются от нее в экваториальном поясе. Но мощность хионосферы везде примерно одинакова – 3–5 км.
Горные ледники иногда спускаются ниже уровня хионосферы. Причиной этому служат местные условия. Метели и лавины создают на ледниках особенно большую концентрацию снега, даже если и осадков выпадает не слишком много. Такие ледники сами «заботятся» о своем существовании.
Бывает, что холодное лето оставляет где-нибудь в понижении рельефа небольшой сугроб снега. Он перезимовывает, увеличивается в размерах, а на следующее лето требуется уже больше тепла для его уничтожения, и если лето снова будет холодным, то сугроб опять останется. С каждым годом он будет расти, так что даже относительно теплое лето не сможет его сразу уничтожить. Так возникает снежник – переходная форма между ежегодно исчезающим снежным покровом и ледником.
Где бы ни находились ледники, в Арктике с ее низким и редко прорывающимся сквозь облака солнцем или в знойной и бездождной Центральной Африке, условия погоды на них примерно одинаковы. Разница будет лишь в высоте границы ледяного мира – высоте снеговой линии. В Арктике она спустится до уровня моря, а в Африке поднимется на высоту 6 км.
На ледниках главным фактором формирования климата служит сама ледниковая поверхность. Эта поверхность ни с чем на Земле не сравнима. Ведь образующий ее минерал – лед, расплавом которого является вода, обладает уникальными физическими свойствами. Из свойств, важных для формирования климата, укажем высокую отражательную способность льда и очень низкую теплоемкость. Первое приводит к тому, что почти все солнечное тепло, поступающее на поверхность ледника, отбрасывается назад, обратно в атмосферу. Как бы ни грело солнце, то есть как бы близко к экватору ни находился ледник, он не подвержен воздействию этих лучей, остается холодным к ним и в прямом и в переносном смысле.
Вследствие малой теплоемкости лед не накапливает тепловую энергию подобно воде. Вода способна сохранять полученное тепло на протяжении недель, в то время как снег растрачивает такое же количество тепла за минуты. Говорят, что у воды тепловая память огромна (больше, чем у других видов поверхности на Земле), а у льда ничтожна.
Тепло, остающееся на его поверхности, чрезвычайно медленно проникает вглубь. Причем летнее повышение температуры имеет жесткий предел – 0°С. Выше температуры таяния лед нагреться не может. Весь излишек тепла уходит на усиление таяния или на испарение. Последнее следует считать самым серьезным растратчиком тепла, особенно если в водяной пар превращается не вода, а непосредственно кристаллы льда или снега. При испарении каждого грамма вещества поглощается из окружающей среды 680 калорий тепла, тогда как на таяние того же грамма идет всего 80 калорий. Так что если над ледником светит солнце, особого тепла ждать не следует; конечно, солнечные лучи будут греть, а может даже и обжигать кожу, но температура воздуха ненамного превысит 0°. Все тепло поглотит процесс испарения, который в данном случае вернее будет назвать сублимацией (возгонкой твердого вещества в газообразное, минуя жидкую фазу).
Лето – наиболее опасное время для ледников, но даже в этот период они надежно защищены. Зимой же они чувствуют себя превосходно в объятиях метели и верного их покровителя – мороза.
Ледник существует более или менее спокойно, пока противоборствующие силы тепла и холода находятся в равновесии. Нарушение их соотношения, которое может произойти при изменении атмосферной циркуляции, станет причиной либо сокращения, либо увеличения размеров ледников.
Вопрос о том, что для его «здоровья» важнее – летние условия или зимние, долгое время был спорным. В настоящее время установлено, что и зима и лето могут быть решающими в зависимости от характера климата, типа и размера ледника.
Перевес чаши весов может быть вызван очень легко, самыми, казалось бы, незначительными факторами. Например, если даже в теплое лето на леднике пройдет два или три снегопада и его на время прикроет слой снега, равновесие резко нарушится в пользу зимы и холода.
Последствия снегопада не скоро исчезают – ведь на таяние и испарение выпавшего снега требуется очень много тепла, и в лето со снегопадами та часть зимнего снега, которая обычно теряется ледником, может сохраниться.
А если зимой над ледником сияет солнце морозного, но безоблачного антициклона и за несколько месяцев выпадут на его поверхность лишь какие-то жалкие два-три десятка миллиметров осадков, то летнему теплу гораздо легче «сплавить» с талыми водами вниз весь зимний прирост на поверхности ледника.
Итак, основные черты ледникового климата: продолжительная зима с частыми метелями и короткое прохладное лето со снегопадами, нередко прерывающими таяние.
