Սառցե աշխարհներ. Ի՞նչ է սառույցը և ինչպե՞ս է այն առաջանում: Որտեղ են սառցե

Չինաստանի Շանսի նահանգի լեռներում է գտնվում երկրի ամենամեծ սառցե քարանձավը` 85 մետրանոց ստորգետնյա բոուլինգ-ասինաձև կառույց, որը գտնվում է լեռան կողքին: Նրա պատերն ու հատակը ծածկված են սառույցի հաստ շերտով, իսկ առաստաղից հատակ կախված են մեծ սառցալեզվակներ ու ստալակտիտներ։ Նինգվու քարանձավն ունի մեկ եզակի առանձնահատկություն՝ այն մնում է սառեցված ամբողջ ամառ, նույնիսկ երբ դրսի ջերմաստիճանը բարձրանում է մինչև ամառային առավելագույնը:

Ամբողջ մայրցամաքային Եվրոպայում, Կենտրոնական Ասիայում և Հյուսիսային Ամերիկայում կան բազմաթիվ նման սառցե քարանձավներ, որտեղ ձմեռը տևում է ամբողջ տարին։ Շատերը գտնվում են ավելի ցուրտ շրջաններում, ինչպիսիք են Ալյասկան, Իսլանդիան և Ռուսաստանը, որտեղ տարվա ընթացքում ցուրտ ջերմաստիճանը օգնում է քարանձավները սառեցնել: Այնուամենայնիվ, սառցե քարանձավները կարելի է գտնել նաև ավելի տաք կլիմայական վայրերում:

Նինու սառցե քարանձավը Չինաստանում. Լուսանկարի վարկ՝ Zhou Junxiang / Image China

Այս քարանձավների մեծ մասն այսպես կոչված «սառը թակարդներ» են։ Այս քարանձավներում կան հարմար տեղակայված ճեղքեր և ելքեր, որոնք թույլ են տալիս ձմռանը սառը օդի մուտքն այնտեղ, և որոնց միջով տաք օդը չի կարող թափանցել ամռանը։ Ձմռանը քարանձավում նստում է ցուրտ, խիտ օդը, որը տեղահանում է այստեղ հավաքված ցանկացած տաք օդ, որը բարձրանում է և հեռանում քարանձավներից։ Ամռանը սառը օդը մնում է քարանձավում, քանի որ համեմատաբար տաք օդը բարձրանում է դեպի վեր և չի կարող մտնել այնտեղ։

Քարանձավի ներսում գտնվող սառույցը նաև բուֆերի դեր է կատարում՝ նպաստելով ներսում ջերմաստիճանի կայունացմանը: Սառույցը անմիջապես սառեցնում է դրսից եկող ցանկացած տաք օդ, նախքան այն կարող է առաջացնել քարանձավի ներսում զգալի տաքացում: Իհարկե, դրա ազդեցության տակ սառույցը հալվում է, սակայն քարանձավի ներսում ջերմաստիճանը գործնականում անփոփոխ է մնում։ Գոյություն ունի նաև հակառակ էֆեկտը՝ ձմռանը, երբ շատ ցուրտ օդ է մտնում քարանձավ, ցանկացած հեղուկ ջուր սառչում է՝ ջերմություն արձակելով և թույլ չի տալիս, որ քարանձավում ջերմաստիճանը շատ ցածր իջնի։

Սառցե քարանձավներին նույնպես անհրաժեշտ է բավարար ջուր՝ ձևավորվելու համար ճիշտ ժամանակի համար: Ձմռանը կլիման պետք է լինի այնպիսին, որ սարերի վրա բավականաչափ ձյուն լինի, իսկ ամռանը ջերմաստիճանը այնքան բարձր լինի, որ հալվի, բայց քարանձավում օդը շատ տաք չէ։ Որպեսզի սառցե քարանձավը ձևավորվի և պահպանվի, այս բոլոր գործոնների միջև պետք է պահպանվի նուրբ հավասարակշռություն:

Աշխարհի ամենամեծ սառցե քարանձավը Eisriesenwelt-ն է, որը գտնվում է Ավստրիայի Վերֆեն քաղաքում՝ Զալցբուրգից մոտ 40 կմ հարավ։ Քարանձավը ձգվում է ավելի քան 42 կիլոմետր։ Վարկ՝ Մայքլ և Սոֆիա / Flickr

ԱՄՆ Այովա նահանգի Դեկորա սառցե քարանձավը ԱՄՆ Միջին Արևմուտքում սառույց պարունակող ամենամեծ քարանձավներից մեկն է։ Աշնանը և ձմռան սկզբին քարանձավը մնում է համեմատաբար առանց սառույցի: Այս ընթացքում ձմեռային ցուրտ օդը մտնում է քարանձավ և իջեցնում քարե պատերի ջերմաստիճանը։ Երբ գարնանը ձյունը սկսում է հալվել, հալոցքի ջուրը ներթափանցում է քարանձավ և սառչում է դեռ սառը պատերի հետ շփվելիս, իսկ մայիս-հունիսին սառցե շերտը հասնում է մի քանի սանտիմետրի առավելագույն հաստության։ Սառույցը քարանձավի ներսում հաճախ մնում է մինչև օգոստոսի վերջ, մինչդեռ դրսի ջերմաստիճանը բարձրանում է 30 աստիճանից:

Նմանատիպ երևույթ է նկատվում Փենսիլվանիայի Coudersport սառցե հանքավայրում։ Այն փոքրիկ քարանձավ է, որտեղ սառույցը ձևավորվում է միայն ամռան ամիսներին, իսկ ձմռանը հալվում է։ Լուսանկարը՝ rivercouple75 / Tripadvisor

Ալբերտայի Կանադական ժայռոտ լեռներում գտնվող «Բոմինգ սառցե անդունդը» հայտնի է իր անհավանական ակուստիկայով: Ասում են, որ երբ քարերը թափվում են ու ընկնում քարանձավի հատակը՝ 140 մետր ներքեւ, դա դղրդյուն արձագանք է առաջացնում։ Քարանձավը հայտնաբերվել է միայն 2005 թվականին Google Earth-ի միջոցով: Լուսանկարը՝ Ֆրանսուա-Խավիեր Դե Ռոյդս

Նինու սառցե քարանձավը Չինաստանում. Լուսանկարը՝ Zhou Junxiang / Image China

Նինու սառցե քարանձավը Չինաստանում. Լուսանկարը՝ Zhou Junxiang / Image China

Նինու սառցե քարանձավը Չինաստանում. Լուսանկարը՝ Zhou Junxiang / Image China

Նինու սառցե քարանձավը Չինաստանում. Լուսանկարը՝ Zhou Junxiang / Image China

Նինու սառցե քարանձավը Չինաստանում. Լուսանկարը՝ Zhou Junxiang / Image China

© Եվգենի Պոդոլսկի,

Նագոյա համալսարան (Ճապոնիա) Նվիրված իմ ընտանիքին՝ Յոուլին, Կոստյային և Ստասին: Սառցադաշտերը Երկրի վրա և Արեգակնային Համակարգում Երկրի մոտ տասը տոկոսը ծածկված է սառցադաշտերով՝ ձյան բազմամյա զանգվածներով, եղևնու (գերմանական Ֆիրնից՝ անցյալ տարվա լցված հատիկավոր ձյունով) և սառույցով, որոնք ունեն իրենց շարժումը: Սառույցի այս հսկայական գետերը, որոնք կտրում են հովիտները և մանրացնում լեռները, իրենց քաշով մղում մայրցամաքները, պահպանում են մեր մոլորակի քաղցրահամ ջրի պաշարների 80%-ը: Պամիրը մոլորակի ժամանակակից սառցադաշտի հիմնական կենտրոններից մեկն է՝ անհասանելի և քիչ հետազոտված (Տաջիկստան; հեղինակի լուսանկար, 2009 թ.) Սառցադաշտերի դերը երկրագնդի և մարդու էվոլյուցիայում հսկայական է: Վերջին 2 միլիոն տարվա սառցե դարաշրջանները հզոր խթան են դարձել պրիմատների զարգացման համար: Եղանակային դաժան պայմանները ստիպեցին հոմինիդներին պայքարել գոյության համար ցուրտ պայմաններում, կյանքը քարանձավներում, հագուստի տեսքն ու զարգացումը և կրակի համատարած օգտագործումը։ Սառցադաշտերի աճի պատճառով ծովի ցածր մակարդակը և շատ իսթմուսների արտահոսքը նպաստեցին հնագույն մարդկանց գաղթին Ամերիկա, Ճապոնիա, Մալայզիա և Ավստրալիա:

Ժամանակակից սառցադաշտի ամենամեծ օջախները ներառում են.

• Անտարկտիդան terra incognita է, որը հայտնաբերվել է ընդամենը 190 տարի առաջ և ռեկորդակիր է Երկրի վրա բացարձակ նվազագույն ջերմաստիճանի համար՝ –89,4 ° C (1974 թ.); կերոսինը սառչում է այս ջերմաստիճանում;
• Գրենլանդիան, որը թյուրիմացաբար կոչվում է Կանաչ երկիր, Հյուսիսային կիսագնդի «սառեցված սիրտն» է.
• Կանադական Արկտիկական արշիպելագը և հոյակապ Կորդիլերան, որտեղ գտնվում է սառցադաշտի ամենագեղեցիկ և հզոր կենտրոններից մեկը՝ Ալյասկան, Պլեիստոցենի իսկական ժամանակակից մասունք;
• Ասիայի ամենաշքեղ սառցադաշտային տարածքը` Հիմալայներում և Տիբեթում գտնվող «ձյան բնակավայրը».
• «Աշխարհի տանիք» Պամիր;
• Անդեր;
• «Երկնային լեռներ» Տիեն Շան և «սև թալուս» Կարակորում;
• Զարմանալիորեն, սառցադաշտեր կան նույնիսկ Մեքսիկայում, արևադարձային Աֆրիկայում («փայլուն լեռ» Կիլիմանջարո, Քենիա և Ռվենզորի լեռ) և Նոր Գվինեայում:

Գիտությունը, որն ուսումնասիրում է սառցադաշտերը և բնական այլ համակարգեր, որոնց հատկություններն ու դինամիկան որոշվում են սառույցով, կոչվում է սառցադաշտաբանություն (լատիներեն սառցադաշտերից՝ սառույց)։ «Սառույցը» մոնոմիներալ ապար է, որը տեղի է ունենում 15 բյուրեղային մոդիֆիկացիաներով, որոնց համար չկան անուններ, այլ միայն ծածկագրային թվեր։ Նրանք տարբերվում են բյուրեղային համաչափության տարբեր տեսակներով (կամ միավոր բջջի ձևով), բջջում թթվածնի ատոմների քանակով և այլ ֆիզիկական պարամետրերով։ Ամենատարածված մոդիֆիկացիան վեցանկյունն է, բայց կան նաև խորանարդ և քառանկյուն և այլն։ Ջրի պինդ փուլի այս բոլոր փոփոխությունները պայմանականորեն և մեկ բառով նշանակում ենք «սառույց»։

Արեգակնային համակարգում սառույցներն ու սառցադաշտերը ամենուր են՝ Մերկուրիի և Լուսնի խառնարանների ստվերում; Մարսի սառեցված հողի և բևեռային գլխարկների տեսքով; Յուպիտերի, Սատուրնի, Ուրանի և Նեպտունի միջուկում; Եվրոպայի վրա՝ Յուպիտերի արբանյակը, ամբողջությամբ, ինչպես պատյան, ծածկված է բազմաթիվ կիլոմետրանոց սառույցով. Յուպիտերի այլ արբանյակների վրա՝ Գանիմեդ և Կալիստո; Սատուրնի արբանյակներից մեկում՝ Էնցելադուսում, Արեգակնային համակարգի ամենամաքուր սառույցով, որտեղ հարյուրավոր կիլոմետր բարձրությամբ ջրային գոլորշիները գերձայնային արագությամբ ժայթքում են սառցե կեղևի ճեղքերից. հնարավոր է Ուրանի արբանյակների վրա՝ Միրանդա, Նեպտուն՝ Տրիտոն, Պլուտոն՝ Քարոն; վերջապես գիսաստղերի մեջ։ Այնուամենայնիվ, աստղագիտական ​​հանգամանքների զուգադիպությամբ Երկիրը եզակի վայր է, որտեղ ջրի գոյությունը մակերեսի վրա հնարավոր է միանգամից երեք փուլով՝ հեղուկ, պինդ և գազային:

Բանն այն է, որ սառույցը շատ երիտասարդ հանքանյութ է Երկրի վրա։ Սառույցը վերջին և ամենամակերեսային միներալն է, ոչ միայն տեսակարար կշռի առումով. Եթե Երկրի ձևավորման գործընթացում նյութի տարբերակման ջերմաստիճանային փուլերը որպես սկզբնական գազային մարմին առանձնացնենք, ապա սառույցի ձևավորումը վերջին փուլն է: Հենց այս պատճառով է, որ մեր ծղոտե ներքնակի մակերևույթի ձյունն ու սառույցը ամենուր գտնվում են հալման կետի մոտ և ենթակա են կլիմայի ամենափոքր փոփոխությունների:

Ջրի բյուրեղային փուլը սառույցն է։ Մոդելի լուսանկար.

E. Podolsky, 2006 թ

Բայց եթե Երկրի ջերմաստիճանի պայմաններում ջուրն անցնում է մի փուլից մյուսը, ապա սառը Մարսի համար (-140 ° C-ից + 20 ° C ջերմաստիճանի տարբերությամբ), ջուրը հիմնականում բյուրեղային փուլում է (չնայած կա. սուբլիմացիոն պրոցեսներ են, որոնք տանում են նույնիսկ դեպի ձևավորման ամպեր), և շատ ավելի նշանակալից փուլային անցումներ այլևս տեղի են ունենում ոչ թե ջրի, այլ ածխածնի երկօքսիդի կողմից, որը ձյուն է ընկնում, երբ ջերմաստիճանը իջնում ​​է, կամ գոլորշիանում, երբ բարձրանում է (հետևաբար, զանգվածը Մարսի մթնոլորտը սեզոնից սեզոն փոխվում է 25%-ով։

Սառցադաշտերի աճ և հալում

Սառցադաշտի առաջացման համար անհրաժեշտ է կլիմայական պայմանների և ռելիեֆի համադրություն, որի դեպքում ձյան տեղումների տարեկան քանակը (հաշվի առնելով ձնաբքերը և ձնահոսքերը) կգերազանցի հալման և գոլորշիացման հետևանքով առաջացած կորուստը (աբլացիա): Նման պայմաններում առաջանում է ձյան, եղևնի և սառույցի զանգված, որը սեփական քաշի ազդեցությամբ սկսում է հոսել լանջով։

Սառցադաշտը մթնոլորտային նստվածքային ծագում ունի։ Այլ կերպ ասած, սառույցի յուրաքանչյուր գրամը, լինի դա Խիբինիի համեստ սառցադաշտը, թե Անտարկտիդայի հսկա սառցե գլխարկը, բերվել է անկշիռ ձյան փաթիլների միջոցով, որոնք ընկնում են տարեցտարի, հազարամյակ առ հազարամյակ մեր մոլորակի ամենացուրտ շրջաններում: Այսպիսով, սառցադաշտերը մթնոլորտի և օվկիանոսի միջև ջրի ժամանակավոր կանգառ են:

Համապատասխանաբար, եթե սառցադաշտերը աճում են, ապա համաշխարհային օվկիանոսի մակարդակը իջնում ​​է (օրինակ, մինչև 120 մ վերջին սառցե դարաշրջանում); եթե նրանք փոքրանում են և նահանջում, ապա ծովը բարձրանում է: Սրա հետևանքներից մեկը Արկտիկայի դարակաշարային գոտում ջրային սյունով ծածկված ռելիկտային ստորջրյա հավերժական սառույցի տարածքների առկայությունն է: Սառցադաշտերի դարաշրջանում ծովի մակարդակի իջնելու պատճառով մերկացած մայրցամաքային շելֆը աստիճանաբար սառեց։ Ծովի վերսկսումից հետո առաջացած հավերժական սառույցը հայտնվել է Հյուսիսային Սառուցյալ օվկիանոսի ջրի տակ, որտեղ այն շարունակում է գոյություն ունենալ մինչ օրս ծովի ջրի ցածր ջերմաստիճանի պատճառով (–1,8 ° C):

Եթե ​​աշխարհի բոլոր սառցադաշտերը հալվեին, ծովի մակարդակը կբարձրանա 64–70 մետրով։ Այժմ ծովի տարեկան առաջխաղացումը ցամաքում տեղի է ունենում տարեկան 3,1 մմ արագությամբ, որից մոտ 2 մմ-ը ջրի ծավալի ավելացման արդյունք է ջերմային ընդարձակման պատճառով, իսկ մնացած միլիմետրը լեռների ինտենսիվ հալման արդյունք է։ սառցադաշտեր Պատագոնիայում, Ալյասկայում և Հիմալայներում: Վերջերս այս գործընթացը արագանում է, ավելի ու ավելի է ազդում Գրենլանդիայի և Արևմտյան Անտարկտիդայի սառցադաշտերի վրա, և, ըստ վերջին գնահատականների, ծովի մակարդակի բարձրացումը մինչև 2100 թվականը կարող է հասնել 200 սմ-ի: կղզի աշխարհի քարտեզից և խլել հարյուր միլիոնավոր մարդկանց բարգավաճ Նիդեռլանդներում և աղքատ Բանգլադեշում, Խաղաղ օվկիանոսում և Կարիբյան ավազանում, աշխարհի այլ մասերում, ավելի քան 1 միլիոն քառակուսի ընդհանուր մակերեսով ափամերձ տարածքներ: կիլոմետր։

Սառցադաշտերի տեսակները. Այսբերգներ

Սառցադաշտաբանները առանձնացնում են սառցադաշտերի հետևյալ հիմնական տեսակները՝ լեռնագագաթների սառցադաշտեր, սառցե գմբեթներ և վահաններ, լանջերի սառցադաշտեր, հովտային սառցադաշտեր, ցանցային սառցադաշտեր (բնորոշ, օրինակ, Սվալբարդի համար, որտեղ սառույցը ամբողջությամբ լցնում է հովիտները և միայն գագաթները։ լեռները մնում են սառցադաշտի մակերևույթից բարձր): Բացի այդ, որպես ցամաքային սառցադաշտերի ընդլայնում, առանձնանում են ծովային սառցադաշտերը և սառցադաշտերը, որոնք լողում են կամ հենվում են մինչև մի քանի հարյուր հազար քառակուսի կիլոմետր մակերեսով ստորին սալերի վրա (ամենամեծ սառցադաշտը, Ռոսս սառցադաշտը, Անտարկտիդան զբաղեցնում է 500 հազար կմ 2, որը մոտավորապես հավասար է Իսպանիայի տարածքին):

Ջեյմս Ռոսի նավերը Երկրի ամենամեծ սառցադաշտի հիմքում, որը հայտնաբերվել է 1841 թվականին։ Փորագրություն, Մերի Էվանսի նկարների գրադարան, Լոնդոն; հարմարեցված Բեյլիից, 1982 թ

Սառցե դարակները բարձրանում և իջնում ​​են մակընթացության հետ միասին: Ժամանակ առ ժամանակ դրանցից պոկվում են հսկա սառցե կղզիներ՝ այսպես կոչված սեղանի այսբերգները՝ մինչև 500 մ հաստությամբ: Նրանց ծավալի միայն մեկ տասներորդն է գտնվում ջրից, ինչի պատճառով այսբերգների շարժումն ավելի շատ կախված է ծովային հոսանքներից: և ոչ թե քամիների վրա, և որոնց համար այսբերգները բազմիցս դարձել են նավերի մահվան պատճառ: «Տիտանիկի» ողբերգությունից հետո այսբերգները ուշադրությամբ վերահսկվում են։ Այնուամենայնիվ, այսբերգների պատճառած աղետները դեռևս տեղի են ունենում այսօր, օրինակ, 1989 թվականի մարտի 24-ին Ալյասկայի ափերի մոտ Exxon Valdez նավթատար տանկերի վթարը տեղի ունեցավ, երբ նավը փորձում էր խուսափել այսբերգի հետ բախումից:

ԱՄՆ առափնյա պահպանության անհաջող փորձը՝ ապահովելու նավային ալիքը Գրենլանդիայի ափերի մոտ (UPI, 1945;

հարմարեցված Բեյլիից, 1982)

Հյուսիսային կիսագնդում գրանցված ամենաբարձր այսբերգը 168 մետր բարձրություն է ունեցել։ Իսկ երբևէ նկարագրված ամենամեծ մեսենջեր սառցաբեկորները դիտվել են 1956 թվականի նոյեմբերի 17-ին USS Glacier սառցահատից՝ դրա երկարությունը 375 կմ էր, լայնությունը՝ ավելի քան 100 կմ, իսկ տարածքը՝ ավելի քան 35 հազար կմ 2 (ավելի քան Թայվան կամ Կյուսյու կղզին։ )!

ԱՄՆ ռազմածովային նավատորմի սառցահատները ապարդյուն փորձում են սառցաբեկորը դուրս մղել ծովափից (Charles Swithinbank-ի հավաքածու, հարմարեցված Բեյլիից, 1982 թ.)

1950-ական թվականներից լրջորեն քննարկվում էր սառցաբեկորների կոմերցիոն փոխադրումը դեպի քաղցրահամ ջրի պակաս ունեցող երկրներ։ 1973 թվականին առաջարկվեց այդ նախագծերից մեկը՝ 30 միլիոն դոլար բյուջեով: Այս նախագիծը գրավել է գիտնականների և ինժեներների ուշադրությունն ամբողջ աշխարհից. Այն գլխավորել է Սաուդյան Արաբիայի արքայազն Մուհամմեդ ալ Ֆեյսալը։ Բայց բազմաթիվ տեխնիկական խնդիրների և չլուծված խնդիրների պատճառով (օրինակ՝ սառցաբեկորը, որը շրջվել է հալվելու և զանգվածի կենտրոնի տեղաշարժի հետևանքով, կարող է ութոտնուկի պես քաշել դեպի հատակը տանող ցանկացած հածանավ), գաղափարի իրականացումը. հետաձգվել է ապագայի համար։

Քարշակը թափահարում է ծովը իր շարժիչների ողջ հզորությամբ՝ սառցաբեկորը նավթի որոնողական նավի հետ բախման ընթացքից շեղելու համար (Harald Sund for Life, 1981; հարմարեցված Բեյլիից, 1982):

Այն դեռևս մարդկայնորեն ի վիճակի չէ մոլորակի ցանկացած նավի հետ իր չափերով անհամեմատելի սառցաբեկորը փաթաթելու և տաք ջրերում հալվող և մառախուղով պատված սառցե կղզի տեղափոխելու օվկիանոսի հազարավոր կիլոմետրերի վրայով: մառախուղ, սառցե կղզի հազարավոր կիլոմետրերով: օվկիանոսը դեռևս մարդկայնորեն ընդունակ չէ:

Այսբերգների տեղափոխման նախագծերի օրինակներ. Արվեստ Ռիչարդ Շլեխտի կողմից; հարմարեցված Բեյլիից, 1982 թ

Հետաքրքիր է, որ երբ այն հալչում է, սառույցի սառույցը սոդայի պես թրթռում է («բերգի սելզեր») - սա կարելի է տեսնել ցանկացած բևեռային ինստիտուտում, եթե ձեզ հյուրասիրեն մի բաժակ վիսկի նման սառույցի կտորներով: Այս հնագույն օդը, սեղմված բարձր ճնշման տակ (մինչև 20 մթնոլորտ), հալվելիս դուրս է պայթում փուչիկներից։ Օդը թակարդում է հայտնվել ձյունը եղևնիի և սառույցի վերածելու ժամանակ, որից հետո այն սեղմվել է սառցադաշտային զանգվածի հսկայական ճնշմամբ։ 16-րդ դարի հոլանդացի ծովագնաց Վիլեմ Բարենցի պատմությունը պահպանվել է այն մասին, թե ինչպես է այսբերգը, որի մոտ տեղակայված էր նրա նավը (Նովայա Զեմլյայի մոտ), սարսափելի աղմուկով հանկարծակի ցրվել է հարյուրավոր կտորների՝ սարսափեցնելով նավի բոլոր մարդկանց:

Սառցադաշտի անատոմիա

Սառցադաշտը պայմանականորեն բաժանվում է երկու մասի. վերին մասը կերակրման տարածքն է, որտեղ տեղի է ունենում ձյան կուտակում և փոխակերպում եղևնիի և սառույցի, իսկ ստորինը աբլյացիոն տարածքն է, որտեղ հալչում է ձմռանը կուտակված ձյունը։ Այս երկու տարածքները բաժանող գիծը կոչվում է սառցադաշտի վերալիցքավորման սահման: Նոր առաջացած սառույցը աստիճանաբար հոսում է վերին լիցքավորման տարածքից դեպի աբլյացիայի ստորին հատված, որտեղ տեղի է ունենում հալեցում: Այսպիսով, սառցադաշտը ներառված է հիդրոսֆերայի և տրոպոսֆերայի միջև աշխարհագրական խոնավության փոխանակման գործընթացում։

Անկանոնությունները, եզրերը, սառցադաշտային հունի թեքության բարձրացումը փոխում են սառցադաշտային մակերեսի ռելիեֆը։ Զառիթափ վայրերում, որտեղ սառույցի լարվածությունը չափազանց բարձր է, կարող են առաջանալ սառցաբեկորներ և ճաքեր: Չատորու Հիմալայան սառցադաշտը (Լագուլի լեռնային շրջան, Լահաուլ) սկսվում է 2100 մ բարձրությամբ հսկայական սառցաբեկորով: Սառցե անկման հսկա սյուների և սառցե աշտարակների իրական զանգվածը (այսպես կոչված՝ սերակները) բառացիորեն անհնար է անցնել:

Էվերեստի ստորոտին Նեպալի Խումբու սառցադաշտի տխրահռչակ սառցաբեկորը շատ ալպինիստների կյանք է խլել, ովքեր փորձել են անցնել այս սատանայական մակերեսը: 1951 թվականին մի խումբ ալպինիստներ՝ սըր Էդմունդ Հիլարիի գլխավորությամբ, սառցադաշտի մակերեսի հետախուզության ժամանակ, որի երկայնքով այնուհետև անցկացվեց Էվերեստի առաջին հաջող վերելքի երթուղին, անցան մինչև 20 մետր բարձրությամբ սառցե սյուների այս անտառը: Ինչպես հիշեց մասնակիցներից մեկը, նրանց ոտքերի տակի մակերեսի հանկարծակի դղրդյունը և ուժգին ցնցումը խիստ վախեցրել են լեռնագնացներին, բայց, բարեբախտաբար, փլուզումը տեղի չի ունեցել։ Հետագա արշավներից մեկը՝ 1969-ին, ողբերգական ավարտ ունեցավ. 6 մարդ ջախջախվեց անսպասելիորեն փլուզված սառույցի երանգների տակ։

Ալպինիստները շրջանցում են Խումբուի սառցադաշտի չարաբաստիկ սառցադաշտի ճեղքը Էվերեստը բարձրանալիս (Քրիս Բոնինգթոն Բրյուս Քոլմենից, ՍՊԸ, Միդլսեքս, Անգլիա, 1972, հարմարեցված Բեյլիից, 1982)

Սառցադաշտերի ճաքերի խորությունը կարող է գերազանցել 40 մետրը, իսկ երկարությունը կարող է լինել մի քանի կիլոմետր։ Ձյունով ցրված՝ սառցադաշտային մարմնի մթության մեջ նման անկումները մահացու թակարդ են լեռնագնացների, ձնագնացների կամ նույնիսկ ամենագնաց մեքենաների համար: Ժամանակի ընթացքում սառույցի շարժումը կարող է հանգեցնել ճաքերի փակմանը: Լինում են դեպքեր, երբ ճաքերի մեջ ընկած մարդկանց չտարհանված մարմինները բառացիորեն սառցակալել են սառցադաշտի մեջ։ Այսպիսով, 1820 թվականին, Մոնբլանի լանջին, երեք ուղեցույցներ տապալվեցին և ձնահյուսի հետևանքով նետվեցին խզվածքի մեջ. միայն 43 տարի անց նրանց մարմինները հայտնաբերվեցին սառցադաշտի լեզվի կողքին սառցադաշտի վայրից երեք կիլոմետր հեռավորության վրա: ողբերգություն.

Ձախ՝ 19-րդ դարի լեգենդար լուսանկարիչ Վիտորիո Սելլայի լուսանկարը, որը ցույց է տալիս, թե ինչպես են լեռնագնացները մոտենում ֆրանսիական Ալպերում գտնվող սառցադաշտի ճեղքին (1888, Istituto di Fotografia Alpina, Բիելլա, Իտալիա, հարմարեցված Բեյլիից, 1982): Աջ. Ֆեդչենկոյի սառցադաշտի վրա հսկա ճաքեր (Պամիր, Տաջիկստան; հեղինակի լուսանկար, 2009)

Հալած ջուրը կարող է զգալիորեն խորացնել ճաքերը և դրանք վերածել սառցադաշտի դրենաժային համակարգի՝ սառցադաշտային հորերի: Նրանք կարող են հասնել 10 մ տրամագծով և հարյուրավոր մետրերով ներթափանցել սառցե մարմնի մեջ մինչև հենց հատակը:

Մուլեն - սառցադաշտային ջրհոր Ֆեդչենկոյի սառցադաշտի վրա (Պամիր, Տաջիկստան; հեղինակի լուսանկար, 2009 թ.)

Վերջերս Գրենլանդիայի սառցադաշտի մակերեսին հալված ջրի լիճը, 4 կմ երկարությամբ և 8 մետր խորությամբ, անհետացավ մեկուկես ժամից էլ քիչ ժամանակում; ջրի հոսքի արագությունը վայրկյանում ավելի մեծ էր, քան Նիագարայի ջրվեժը: Այս ամբողջ ջուրը հասնում է սառցադաշտային հուն և ծառայում է որպես քսանյութ, որն արագացնում է սառույցի սահումը:

Հալած ջրի հոսք Ֆեդչենկոյի սառցադաշտի մակերեսին աբլյացիայի գոտում (Պամիր, Տաջիկստան; հեղինակի լուսանկար, 2009 թ.)

Սառցադաշտի շարժման արագությունը

Բնագետ և լեռնագնաց Ֆրանց Ջոզեֆ Հյուգին 1827 թվականին կատարեց սառույցի շարժման արագության առաջին չափումներից մեկը և անսպասելիորեն իր համար: Գիշերելու համար սառցադաշտի վրա խրճիթ են կառուցել; երբ Հյուգին մեկ տարի անց վերադարձավ սառցադաշտ, նա իր զարմանքով հայտնաբերեց, որ խրճիթը բոլորովին այլ վայրում է։

Սառցադաշտերի շարժումը պայմանավորված է երկու տարբեր պրոցեսներով՝ սառցադաշտային զանգվածի սահումն իր քաշի տակ անկողնու վրա և վիսկոպլաստիկ հոսք (կամ ներքին դեֆորմացիա, երբ սառույցի բյուրեղները փոխում են ձևը սթրեսների ազդեցության տակ և փոխվում են միմյանց նկատմամբ): .

Սառցե բյուրեղներ (սովորական կոկտեյլ սառույցի խաչմերուկ, վերցված բևեռացված լույսի ներքո): Լուսանկարը` E. Podolsky, 2006; սառը լաբորատորիա, Nikon Achr 0.90 մանրադիտակ, Nikon CoolPix 950 թվային ֆոտոխցիկ

Սառցադաշտի արագությունը կարող է տատանվել մի քանի սանտիմետրից մինչև տարեկան ավելի քան 10 կիլոմետր: Այսպիսով, 1719 թվականին Ալպերում սառցադաշտերի առաջխաղացումը տեղի ունեցավ այնքան արագ, որ բնակիչները ստիպված եղան դիմել իշխանություններին՝ միջոցներ ձեռնարկելու և «անիծյալ գազաններին» ստիպելու խնդրանքով (մեջբերում) հետ գնալ: Սառցադաշտերի մասին բողոքներ են գրել թագավորին նորվեգացի գյուղացիները, որոնց ֆերմաները ավերվել են առաջացող սառույցի պատճառով: Հայտնի է, որ 1684 թվականին երկու նորվեգացի գյուղացիներ բերվել են տեղի դատարան՝ վարձավճարը չվճարելու համար։ Հարցին, թե ինչու են հրաժարվում վճարել, գյուղացիները պատասխանել են, որ իրենց ամառային արոտավայրերը ծածկված են մերկասառույցով։ Իշխանությունները ստիպված էին դիտարկումներ անել՝ համոզվելու համար, որ սառցադաշտերն իսկապես առաջ են գնում, և արդյունքում մենք այժմ ունենք պատմական տվյալներ այս սառցադաշտերի շարժման վերաբերյալ:

Երկրի ամենաարագ սառցադաշտը համարվում էր Կոլումբիայի սառցադաշտը Ալյասկայում (տարեկան 15 կիլոմետր), սակայն վերջերս Գրենլանդիայի Յակոբշավն սառցադաշտը դուրս եկավ (տես վերջին սառցադաշտաբանական կոնֆերանսում ներկայացված դրա փլուզման ֆանտաստիկ տեսանյութը): Այս սառցադաշտի շարժումը կարելի է զգալ նրա մակերեսին կանգնած ժամանակ։ 2007 թվականին այս հսկա սառցե գետը՝ 6 կիլոմետր լայնությամբ և ավելի քան 300 մետր հաստությամբ, որը տարեկան արտադրում է մոտ 35 միլիարդ տոննա աշխարհի ամենաբարձր այսբերգները, շարժվել է օրական 42,5 մետր արագությամբ (տարեկան 15,5 կիլոմետր):

Իմպուլսացող սառցադաշտերը կարող են նույնիսկ ավելի արագ շարժվել, որոնց հանկարծակի շարժումը կարող է հասնել օրական 300 մետրի:

Սառույցի շարժման արագությունը սառցադաշտային շերտերում նույնը չէ: Ներքևի մակերևույթի հետ շփման պատճառով այն նվազագույն է սառցադաշտի հունում, իսկ առավելագույնը՝ մակերեսին: Սա առաջին անգամ չափվել է այն բանից հետո, երբ պողպատե խողովակը խորտակվել է 130 մետր խորությամբ ջրհորի մեջ, որը հորատվել է սառցադաշտում: Նրա կորության չափումը հնարավորություն տվեց կառուցել սառույցի արագության պրոֆիլը:

Բացի այդ, սառույցի արագությունը սառցադաշտի կենտրոնում ավելի բարձր է, համեմատած նրա եզրային մասերի հետ։ Սառցադաշտերի արագությունների անկանոն բաշխման առաջին լայնակի պրոֆիլը ցուցադրել է շվեյցարացի գիտնական Ժան Լուի Աղասիզը XIX դարի քառասունական թվականներին։ Նա թողեց սալիկները սառցադաշտի վրա՝ ուղիղ գծով մերկացնելով դրանք. Մեկ տարի անց ուղիղ գիծը վերածվեց պարաբոլայի՝ ուղղված սառցադաշտից ներքև:

Որպես սառցադաշտի շարժումը պատկերող եզակի օրինակ կարելի է բերել հետևյալ ողբերգական դեպքը. 1947 թվականի օգոստոսի 2-ին Բուենոս Այրեսից Սանտյագո կոմերցիոն թռիչք կատարող ինքնաթիռը վայրէջքից 5 րոպե առաջ անհետացել է առանց հետքի։ Ինտենսիվ որոնումները ոչ մի տեղ չեն հանգեցրել։ Գաղտնիքը բացահայտվեց միայն կես դար անց՝ Անդերի լանջերից մեկում՝ Տուպունգատո գագաթին (Տուպունգատո, 6800 մ), սառցադաշտի հալման տարածքում, ֆյուզելաժի բեկորներ և մարմիններ։ ուղևորները սկսեցին հալվել սառույցից. Հավանաբար 1947թ.-ին վատ տեսանելիության պատճառով ինքնաթիռը բախվել է լանջին, առաջացրել ձնահյուսը և թաղվել իր նստվածքների տակ՝ սառցադաշտերի կուտակման գոտում։ 50 տարի պահանջվեց, որպեսզի բեկորները անցնեն սառցադաշտային նյութի ամբողջական ցիկլը:

Աստծո գութանը

Սառցադաշտերի շարժումը ոչնչացնում է ժայռերը և տեղափոխում հսկայական քանակությամբ հանքային նյութ (այսպես կոչված մորեն)՝ անջատված ժայռերի բլոկներից մինչև մանր փոշի:

Ֆեդչենկոյի սառցադաշտի միջին մորեն (Պամիր, Տաջիկստան; հեղինակի լուսանկար, 2009)

Մորենի հանքավայրերի տեղափոխման շնորհիվ շատ զարմանալի գտածոներ են հայտնաբերվել. օրինակ՝ Ֆինլանդիայում պղնձի հանքաքարի հիմնական հանքավայրերը հայտնաբերվել են սառցադաշտով տեղափոխվող պղնձի ներդիրներ պարունակող քարերի բեկորներից: Միացյալ Նահանգներում տերմինալ մորենների հանքավայրերում (որոնցով կարելի է դատել սառցադաշտերի հնագույն տարածման մասին), հայտնաբերվել են սառցադաշտերի (Ինդիանա) բերած ոսկի և նույնիսկ մինչև 21 կարատ կշռող ադամանդներ (Վիսկոնսին, Միչիգան, Օհայո նահանգներ)։ . Դա ստիպեց շատ երկրաբանների նայել դեպի հյուսիս՝ Կանադա, որտեղից առաջացել է սառցադաշտը։ Այնտեղ՝ Սուպերիոր լճի և Հադսոն ծովածոցի միջև, նկարագրվել են քիմբերլիտի ժայռերը, սակայն գիտնականներին չի հաջողվել գտնել քիմբերլիտի խողովակներ:

Անկանոն ժայռաբեկոր (գրանիտի հսկայական բլոկ Կոմո լճի մոտ, Իտալիա): H. T. De la Beche-ից, Sections and Views, Illustrative of Geological Faenomena (Լոնդոն, 1830)

Հենց այն գաղափարը, որ սառցադաշտերը շարժվում են, ծնվել է Եվրոպայով մեկ սփռված հսկայական անկանոն ժայռերի ծագման մասին վեճի արդյունքում: Ահա թե ինչպես են երկրաբանները անվանում մեծ քարերը («թափառող քարեր»), որոնք հանքային բաղադրությամբ ամբողջովին տարբերվում են շրջակա միջավայրից («վարժված աչքերի համար կրաքարի վրա գրանիտե քարը նույնքան տարօրինակ է թվում, որքան բևեռային արջը մայթին», - սիրում էր կրկնել մի հետազոտող։ ):

Այդ քարերից մեկը (հայտնի «Ամպրոպի քարը») դարձավ Սանկտ Պետերբուրգի բրոնզե ձիավորի պատվանդանը։ Շվեդիայում հայտնի է 850 մետր երկարությամբ կրաքարային քար, Դանիայում՝ երրորդական և կավիճ կավերի ու ավազների հսկա բլոկ՝ 4 կիլոմետր երկարությամբ։ Անգլիայում, Հանթինգդոնշիր կոմսությունում, Լոնդոնից 80 կմ հյուսիս, մի ​​ամբողջ գյուղ նույնիսկ կառուցվել է անկանոն սալերից մեկի վրա։

Ստվերում պահպանված սառույցի ոտքով հսկա քար: Unteraar Glacier, Շվեյցարիա (Կոնգրեսի գրադարան, հարմարեցված Բեյլիից, 1982)

Ալպերում կոշտ հիմնաքարերի սառցադաշտային «հերկումը» կարող է լինել տարեկան մինչև 15 մմ, Ալյասկայում՝ 20 մմ, ինչը համեմատելի է գետերի էրոզիայի հետ։ Սառցադաշտերի էրոզիայի, տեղափոխման և կուտակման ակտիվությունն այնպիսի վիթխարի հետք է թողնում Երկրի երեսին, որ Ժան Լուի Աղասիզը սառցադաշտերն անվանել է «Աստծո գութան»: Մոլորակի շատ լանդշաֆտներ սառցադաշտերի գործունեության արդյունք են, որոնք 20 հազար տարի առաջ ծածկում էին երկրագնդի ցամաքի մոտ 30%-ը։

Սառցադաշտով հղկված ժայռեր; Ըստ ակոսների կողմնորոշման՝ կարելի է դատել անցյալ սառցադաշտի շարժման ուղղությունը (Պամիր, Տաջիկստան; հեղինակի լուսանկար, 2009 թ.)

Բոլոր երկրաբանները գիտակցում են, որ հենց սառցադաշտերի աճի, շարժման և դեգրադացիայի հետ են կապված Երկրի վրա ամենաբարդ գեոմորֆոլոգիական կազմավորումները: Կան ռելիեֆի այնպիսի էրոզիոն ձևեր, ինչպիսիք են կարսը, որը նման է հսկաների աթոռներին, և սառցադաշտային կրկեսները, տրոգերը։ Հայտնվում են Նունատակի մորենային հողաձևեր և անկանոն ժայռաբեկորներ, զինվորներ և սառցադաշտային հանքավայրեր: Ձևավորվում են ֆիորդներ՝ Ալյասկայում մինչև 1500 մետր պատի բարձրությամբ և Գրենլանդիայում՝ մինչև 1800 մետր և Նորվեգիայում մինչև 220 կիլոմետր կամ Գրենլանդիայում մինչև 350 կիլոմետր (Nordvestfjord Scoresby & Sund East-ի արժեքը)։ Ֆյորդների զառիթափ պատերը ընտրվել են բեյսջամփերի կողմից (տես բեյսջամփինգ) ամբողջ աշխարհում։ Խենթ բարձրությունն ու թեքությունը թույլ են տալիս երկար թռիչքներ կատարել մինչև 20 վայրկյան ազատ անկում դեպի սառցադաշտերի ստեղծած դատարկությունը:

Դինամիտի և սառցադաշտի հաստությունը

Լեռնային սառցադաշտի հաստությունը կարող է լինել տասնյակ կամ նույնիսկ հարյուրավոր մետր: Եվրասիայի ամենամեծ լեռնային սառցադաշտը՝ Ֆեդչենկոյի սառցադաշտը Պամիրում (Տաջիկստան), ունի 77 կմ երկարություն և ավելի քան 900 մ հաստություն։

Ֆեդչենկոյի սառցադաշտը Եվրասիայի ամենամեծ սառցադաշտն է՝ 77 կմ երկարությամբ և գրեթե մեկ կիլոմետր հաստությամբ (Պամիր, Տաջիկստան; հեղինակի լուսանկար, 2009 թ.)

Բացարձակ ռեկորդակիրները Գրենլանդիայի և Անտարկտիդայի սառցաշերտերն են։ Առաջին անգամ Գրենլանդիայում սառույցի հաստությունը չափվել է մայրցամաքային շեղման տեսության հիմնադիր Ալֆրեդ Վեգեների արշավախմբի ժամանակ 1929-30 թթ. Դրա համար դինամիտը պայթեցվեց սառցե գմբեթի մակերեսին և որոշվեց սառցադաշտի քարե հունից արտացոլված արձագանքի (առաձգական թրթիռների) մակերեսին վերադառնալու ժամանակը: Իմանալով սառույցի մեջ առաձգական ալիքների տարածման արագությունը (մոտ 3700 մ/վ), կարելի է հաշվարկել սառույցի հաստությունը։

Այսօր սառցադաշտերի հաստության չափման հիմնական մեթոդները սեյսմիկ և ռադիոհնչյունային են: Պարզվել է, որ սառույցի առավելագույն խորությունը Գրենլանդիայում կազմում է մոտ 3408 մ, Անտարկտիդայում՝ 4776 մ (Աստրոլաբի ենթասառցադաշտային ավազան):

Ենթասառցադաշտային Վոստոկ լիճ

Սեյսմիկ ռադարների ձայնագրման արդյունքում հետազոտողները կատարեցին 20-րդ դարի վերջին աշխարհագրական հայտնագործություններից մեկը՝ լեգենդար ենթասառցադաշտային Վոստոկ լիճը:

Բացարձակ մթության մեջ, չորս կիլոմետրանոց սառցե շերտի ճնշման տակ, կա 17,1 հազար կմ 2 մակերեսով ջրի ջրամբար (գրեթե Լադոգա լճի նման) և մինչև 1500 մետր խորություն - այս ջրային մարմինն անվանվել է. գիտնականները, ինչպես Վոստոկ լիճը: Այն իր գոյությամբ պայմանավորված է երկրաբանական խզվածքում իր գտնվելու վայրով և երկրաջերմային ջեռուցմամբ, ինչը, հնարավոր է, նպաստում է բակտերիաների կյանքին: Ինչպես Երկրի մյուս ջրային մարմինները, Վոստոկ լիճը Լուսնի և Արեգակի ձգողության ազդեցության տակ ենթարկվում է մակընթացության (1–2 սմ): Այդ իսկ պատճառով և խորությունների ու ջերմաստիճանների տարբերության պատճառով ենթադրվում է, որ լճում ջուրը շրջանառվում է։

Նմանատիպ ենթասառցադաշտային լճեր հայտնաբերվել են Իսլանդիայում; Անտարկտիդայում այսօր հայտնի են ավելի քան 280 նման լճեր, որոնցից շատերը կապված են ենթասառցադաշտային ուղիներով: Բայց Վոստոկ լիճը մեկուսացված է և ամենամեծը, այդ իսկ պատճառով այն մեծագույն հետաքրքրություն է ներկայացնում գիտնականների համար: Թթվածնով հարուստ ջուրը –2,65 ° C ջերմաստիճանով գտնվում է մոտ 350 բար ճնշման տակ:

Անտարկտիդայի հիմնական ենթասառցադաշտային լճերի գտնվելու վայրը և ծավալը (Սմիթից և ուրիշներից հետո, 2009 թ.); գույնը համապատասխանում է լճերի ծավալին (կմ 3), սև գրադիենտը ցույց է տալիս սառույցի շարժման արագությունը (մ/տարի)

Լճի ջրում թթվածնի շատ բարձր պարունակության (մինչև 700–1200 մգ/լ) մասին ենթադրությունը հիմնված է հետևյալ պատճառաբանության վրա. 3. Այս համեմատաբար ցածր արժեքը պայմանավորված է օդային փուչիկների մեծ քանակով: Հասնելով սառցադաշտային շերտի ստորին հատվածին (որտեղ ճնշումը մոտ 300 բար է, և ցանկացած գազ «լուծվում» է սառույցի մեջ՝ ձևավորելով գազի հիդրատներ), խտությունը մեծանում է մինչև 900-950 կգ/մ 3։ Սա նշանակում է, որ յուրաքանչյուր կոնկրետ ծավալի միավոր, հալվելով ներքևում, մակերևույթի ծավալի յուրաքանչյուր կոնկրետ միավորից օդ է բերում առնվազն 15% (Զոտիկով, 2006 թ.)

Օդը բաց է թողնվում և լուծվում ջրի մեջ, կամ, հնարավոր է, հավաքվում է ճնշման տակ օդային սիֆոնների տեսքով: Այս գործընթացը տեղի է ունեցել ավելի քան 15 միլիոն տարի; համապատասխանաբար, լճի առաջացման ժամանակ սառույցից ահռելի քանակությամբ օդ է հալվել։ Բնության մեջ թթվածնի նման բարձր կոնցենտրացիայով ջրի անալոգներ չկան (լճերում առավելագույնը մոտ 14 մգ/լ է): Հետևաբար, կենդանի օրգանիզմների շրջանակը, որոնք կարող են դիմակայել նման ծայրահեղ պայմաններին, կրճատվում է մինչև շատ նեղ թթվածնաֆիլ շրջանակ. Գիտությանը հայտնի տեսակների մեջ չկա որևէ մեկը, որն ընդունակ է ապրել նման պայմաններում։

Ամբողջ աշխարհի կենսաբանները չափազանց հետաքրքրված են Վոստոկ լճից ջրի նմուշներ ստանալու հարցում, քանի որ 3667 մետր խորությունից ստացված սառցե միջուկների վերլուծությունը հենց Վոստոկ լճի անմիջական շրջակայքում հորատման արդյունքում ցույց է տվել որևէ միկրոօրգանիզմի լիակատար բացակայություն, և այս միջուկները հետաքրքրում են կենսաբաններին, չեն ներկայացնում: Բայց ավելի քան տասը միլիոն տարի կնքված էկոհամակարգ բացվելու և ներթափանցելու հարցի տեխնիկական լուծում դեռևս չի գտնվել։ Բանն այն չէ միայն, որ այժմ հորատման մեջ 50 տոննա կերոսինի հիմքով հորատող հեղուկ է լցվում, ինչը թույլ չի տալիս ջրհորը փակվել սառույցի ճնշմամբ և փորվածքի սառեցմամբ, այլ նաև այն, որ մարդու կողմից ստեղծված ցանկացած մեխանիզմ կարող է խախտել կենսաբանական հավասարակշռությունը և աղտոտել ջուրը՝ առանց այնտեղ նախկինում գոյություն ունեցող միկրոօրգանիզմների ներմուծման:

Հավանաբար նմանատիպ ենթասառցադաշտային լճեր կամ նույնիսկ ծովեր կան Յուպիտերի արբանյակի Եվրոպայում և Սատուրնի արբանյակի Էնցելադուսի վրա՝ տասնյակ կամ նույնիսկ հարյուրավոր կիլոմետրանոց սառույցի տակ։ Հենց այս հիպոթետիկ ծովերի վրա են աստղակենսաբանները մեծ հույսեր կապում Արեգակնային համակարգի ներսում այլմոլորակային կյանք փնտրելու հարցում և արդեն պլաններ են կազմում, թե ինչպես միջուկային էներգիան (այսպես կոչված ՆԱՍԱ-ի կրիոբոտը) կարող է հաղթահարել հարյուրավոր կիլոմետրանոց սառույց և ներթափանցել ջրի մեջ: տարածություն. (Այսպիսով, 2009 թվականի փետրվարի 18-ին ՆԱՍԱ-ն և Եվրոպական տիեզերական գործակալությունը ESA-ն պաշտոնապես հայտարարեցին, որ Եվրոպան կլինի Արեգակնային համակարգի հետազոտման հաջորդ պատմական առաքելության նպատակակետը. ուղեծիր ժամանումը նախատեսված է 2026 թվականին):

Glacioisostasis

Ժամանակակից սառցե թաղանթների հսկայական ծավալները (Գրենլանդիա՝ 2,9 մլն կմ 3, Անտարկտիկա՝ 24,7 մլն կմ 3) լիտոսֆերան իրենց զանգվածով մղում են կիսահեղուկ ասթենոսֆերա (սա երկրագնդի թիկնոցի վերին, ամենաքիչ մածուցիկ հատվածն է) հարյուրներով։ և հազարավոր մետրեր: Արդյունքում Գրենլանդիայի որոշ հատվածներ գտնվում են ծովի մակարդակից ավելի քան 300 մ ցածր, իսկ Անտարկտիդայի բարձրությունը 2555 մ է (Բենթլիի ենթասառցադաշտային խրամատ): Իրականում Անտարկտիդայի և Գրենլանդիայի մայրցամաքային հուները միավորված զանգվածներ չեն, այլ կղզիների հսկայական արշիպելագներ։

Սառցադաշտի անհետացումից հետո սկսվում է այսպես կոչված սառցադաշտային վերելքը, որը պայմանավորված է Արքիմեդի կողմից նկարագրված լողացող պարզ սկզբունքով. ավելի թեթև լիթոսֆերային թիթեղները դանդաղորեն լողում են դեպի մակերես: Օրինակ՝ Կանադայի կամ Սկանդինավյան թերակղզու մի մասը, որոնք ավելի քան 10 հազար տարի առաջ ծածկված էին սառցե շերտով, դեռ շարունակում են իզոստատիկ վերելք ապրել տարեկան մինչև 11 մմ արագությամբ (հայտնի է, որ նույնիսկ էսկիմոսները. ուշադրություն դարձրեց այս երևույթին և վիճեց, թե դա ցամաքն է, թե ծովը խորտակվում է): Ենթադրվում է, որ եթե Գրենլանդիայի ողջ սառույցը հալվի, կղզին կբարձրանա մոտ 600 մետրով։

Դժվար է գտնել բնակելի տարածք, որն ավելի հակված է սառցադաշտային վերելքի, քան Բոթնիայի ծոցում գտնվող Replot Skerry Guard կղզիները: Վերջին երկու հարյուր տարիների ընթացքում, որի ընթացքում կղզիները ջրից բարձրացել են տարեկան մոտ 9 մմ-ով, այստեղ ցամաքի տարածքն աճել է 35%-ով։ Կղզիների բնակիչները հավաքվում են 50 տարին մեկ և ուրախությամբ բաժանում են նոր հողատարածքներ։

Ձգողականություն և սառույց

Մի քանի տարի առաջ, երբ ավարտում էի համալսարանը, հակասական էր Անտարկտիդայի և Գրենլանդիայի զանգվածային հավասարակշռության հարցը գլոբալ տաքացման համատեքստում։ Այս հսկա սառցե գմբեթների ծավալը նվազում է, թե ավելանում, շատ դժվար էր որոշել: Ենթադրվել է, որ տաքացումը կարող է ավելի շատ տեղումներ բերել, և արդյունքում՝ սառցադաշտերը մեծանում են, քան փոքրանում: 2002 թվականին ՆԱՍԱ-ի կողմից արձակված GRACE արբանյակներից ստացված տվյալները պարզեցին իրավիճակը և հերքեցին այդ գաղափարները:

Որքան մեծ է զանգվածը, այնքան մեծ է ձգողականությունը: Քանի որ Երկրի մակերեսը տարասեռ է և ներառում է հսկա լեռնաշղթաներ, հսկայական օվկիանոսներ, անապատներ և այլն, Երկրի գրավիտացիոն դաշտը նույնպես տարասեռ է։ Այս գրավիտացիոն անոմալիան և դրա փոփոխությունը ժամանակի ընթացքում չափվում են երկու արբանյակների միջոցով՝ մեկը հաջորդում է մյուսին և գրանցում է հետագծի հարաբերական շեղումը տարբեր զանգվածների օբյեկտների վրայով թռչելիս: Օրինակ, կոպիտ ասած, Անտարկտիդայի վրայով թռչելիս արբանյակի հետագիծը մի փոքր ավելի մոտ կլինի Երկրին, իսկ օվկիանոսի վրայով, ընդհակառակը, ավելի հեռու։

Միևնույն վայրում թռիչքների երկարատև դիտարկումները թույլ են տալիս դատել ձգողականության փոփոխությամբ, թե ինչպես է փոխվել զանգվածը: Արդյունքները ցույց են տվել, որ Գրենլանդիայի սառցադաշտերի ծավալը տարեկան նվազում է մոտ 248 կմ 3-ով, Անտարկտիկայի սառցադաշտերը՝ 152 կմ 3-ով: Ի դեպ, ըստ GRACE արբանյակների հետ կազմված քարտեզների, արձանագրվել է ոչ միայն սառցադաշտերի ծավալների կրճատման, այլեւ մայրցամաքային թիթեղների սառցադաշտային վերելքի վերոնշյալ գործընթացը։

Ձգողականության փոփոխությունները Հյուսիսային Ամերիկայում և Գրենլանդիայում 2003-ից 2007 թվականներին, ըստ GRACE-ի տվյալների, Գրենլանդիայում և Ալյասկայում սառցադաշտերի ինտենսիվ հալման և սառցադաշտային վերելքի (կարմիր) հետևանքով հնագույն Լաուրենտյան սառցաշերտի հալվելուց հետո (Հեկի, 2008)

Օրինակ՝ Կանադայի կենտրոնական մասի համար սառցադաշտային վերելքի պատճառով գրանցվել է զանգվածի (կամ ձգողականության) աճ, իսկ հարևան Գրենլանդիայի համար՝ նվազում՝ սառցադաշտերի ինտենսիվ հալման պատճառով։

Սառցադաշտերի մոլորակային նշանակությունը

Ըստ ակադեմիկոս Կոտլյակովի, «աշխարհագրական միջավայրի զարգացումը ողջ Երկրի վրա որոշվում է ջերմության և խոնավության հավասարակշռությամբ, ինչը մեծապես կախված է սառույցի բաշխման և փոխակերպման բնութագրերից: Ջուրը պինդ վիճակից հեղուկի վերածելու համար անհրաժեշտ է հսկայական էներգիա: Միևնույն ժամանակ, ջրի վերածումը սառույցի ուղեկցվում է էներգիայի արտազատմամբ (Երկրի արտաքին ջերմաշրջանառության մոտավորապես 35%-ը): Սառույցի և ձյան գարնանային հալոցքը սառեցնում է երկիրը, թույլ չի տալիս, որ այն արագ տաքանա. սառույցի ձևավորումը ձմռանը - տաքանում է, թույլ չի տալիս արագ սառչել: Եթե ​​սառույցը չլիներ, Երկրի վրա ջերմաստիճանի անկումը շատ ավելի մեծ կլիներ, ամառվա շոգն ավելի ուժեղ կլիներ, իսկ սառնամանիքներն ավելի սաստիկ։

Հաշվի առնելով սեզոնային ձյան և սառույցի ծածկույթը՝ կարելի է ենթադրել, որ ձյունն ու սառույցը ծածկում են Երկրի մակերեսի 30%-ից մինչև 50%-ը։ Սառույցի ամենակարևոր արժեքը մոլորակի կլիմայի համար կապված է նրա բարձր արտացոլման հետ՝ 40% (ձյունածածկ սառցադաշտերի համար՝ 95%), ինչի պատճառով զգալի սառեցում է տեղի ունենում հսկայական տարածքների վրա։ Այսինքն՝ սառցադաշտերը ոչ միայն քաղցրահամ ջրի անգին պաշարներ են, այլև Երկրի ուժեղ սառեցման աղբյուրներ։

Գրենլանդիայում և Անտարկտիդայում սառցադաշտերի զանգվածի կրճատման հետաքրքիր հետևանքներն էին օվկիանոսի ջրերի հսկայական զանգվածներ ձգող գրավիտացիոն ուժի թուլացումը և երկրագնդի առանցքի թեքության անկյան փոփոխությունը: Առաջինը ձգողականության օրենքի պարզ հետևանքն է. որքան փոքր է զանգվածը, այնքան քիչ է ձգողականությունը. երկրորդն այն է, որ Գրենլանդիայի սառցաշերտը բեռնում է երկրագունդը ասիմետրիկորեն, և դա ազդում է Երկրի պտույտի վրա. տարեկան մինչև 6 սմ):

Ծովի մակարդակի վրա սառցադաշտի զանգվածի գրավիտացիոն ազդեցության մասին առաջին ենթադրությունն արել է ֆրանսիացի մաթեմատիկոս Ժոզեֆ Ալֆոնս Ադեմարը, 1797-1862 թվականներին (նա նաև առաջին գիտնականն էր, ով մատնանշեց սառցե դարաշրջանների և աստղագիտական ​​գործոնների կապը. տեսությունը մշակել են Կրոլը (տես Ջեյմս Քրոլ) և Միլանկովիչը։ Ադեմարը փորձել է գնահատել Անտարկտիդայի սառույցի հաստությունը՝ համեմատելով Արկտիկայի և Հարավային օվկիանոսների խորքերը։ Նրա գաղափարն այն էր, որ Հարավային օվկիանոսի խորությունը շատ ավելի մեծ է, քան Հյուսիսային Սառուցյալ օվկիանոսի խորությունը՝ պայմանավորված Անտարկտիդայի սառցե գլխարկի հսկա գրավիտացիոն դաշտով ջրային զանգվածների ուժեղ ներգրավմամբ: Նրա հաշվարկներով՝ հյուսիսի և հարավի ջրի մակարդակների նման ուժեղ տարբերությունը պահպանելու համար Անտարկտիդայի սառցե ծածկույթի հաստությունը պետք է կազմեր 90 կմ։

Այսօր պարզ է, որ այս բոլոր ենթադրությունները ճիշտ չեն, բացառությամբ, որ այդ երևույթը դեռ տեղի է ունենում, բայց ավելի ցածր մագնիտուդով, և դրա ազդեցությունը կարող է տարածվել մինչև 2000 կմ շառավղով: Այս էֆեկտի հետևանքներն այն են, որ սառցադաշտերի հալոցքից ծովի մակարդակի բարձրացումը կլինի անհավասար (չնայած ներկայիս մոդելները սխալմամբ ենթադրում են միատեսակ բաշխում): Արդյունքում, որոշ ափամերձ գոտիներում ծովի մակարդակը կբարձրանա միջինից 5-30%-ով (Խաղաղ օվկիանոսի հյուսիս-արևելյան և Հնդկական օվկիանոսի հարավային մասում), իսկ որոշ ափերից ցածր (Հարավային Ամերիկա, Եվրասիայի արևմտյան, հարավային և արևելյան ափեր) (Mitrovica et al.) ., 2009):

Սառեցված հազարամյակներ - հեղափոխություն պալեոկլիմատոլոգիայում

1954 թվականի մայիսի 24-ին, առավոտյան ժամը 4-ին դանիացի պալեոկլիմատոլոգ Վիլի Դանսգաարդը ամայի փողոցներով հեծանիվով շարժվում էր դեպի կենտրոնական փոստային բաժանմունք՝ հսկայական ծրարով, որը փակցված էր 35 նամականիշներով և հասցեագրված Geochimica et Cosmochimica Acta գիտական ​​հրատարակության խմբագրությանը: Ծրարում եղել է հոդվածի ձեռագիրը, որը նա շտապել է հնարավորինս շուտ հրապարակել։ Նրան ապշեցրեց մի ֆանտաստիկ գաղափար, որը հետագայում իսկական հեղափոխություն կկատարի հնագույն ժամանակների կլիմայի գիտության մեջ, և որը նա կզարգացներ իր ողջ կյանքի ընթացքում:

Ուիլլի Դանսգարդը Ice Core-ի հետ, Գրենլանդիա, 1973 թ

(Dansgaard-ի կողմից, 2004)

Dansgaard-ի ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ ջերմաստիճանը, որում դրանք առաջացել են, կարող է որոշվել տեղումների մեջ ծանր իզոտոպների քանակով։ Եվ մտածեց՝ իրականում ի՞նչն է մեզ խանգարում որոշել անցած տարիների ջերմաստիճանը՝ պարզապես վերցնելով ու վերլուծելով այն ժամանակվա ջրի քիմիական բաղադրությունը։ Ոչինչ! Հաջորդ տրամաբանական հարցն է՝ որտեղի՞ց ստանալ հնագույն ջուր: Սառցադաշտային սառույցի մեջ: Որտեղ ստանալ հնագույն սառցադաշտային սառույց: Գրենլանդիայում!

Այս զարմանալի գաղափարը ծնվել է սառցադաշտերի խորը հորատման տեխնոլոգիայի մշակումից մի քանի տարի առաջ: Երբ տեխնոլոգիական խնդիրը լուծվեց, զարմանալի բան տեղի ունեցավ՝ գիտնականները Երկրի անցյալ ճանապարհորդելու անհավանական միջոց են հայտնաբերել։ Հորատված սառույցի յուրաքանչյուր սանտիմետրով նրանց փորվածքների շեղբերները սկսեցին ավելի ու ավելի խորանալ դեպի պալեոպատմություն՝ բացահայտելով կլիմայի ավելի ու ավելի հին գաղտնիքները: Հորից հանված յուրաքանչյուր սառցե միջուկը ժամանակի պարկուճ էր:

Սառցե միջուկների կառուցվածքի փոփոխությունների օրինակներ խորությամբ, NorthGRIP, Գրենլանդիա: Յուրաքանչյուր հատվածի չափսը՝ երկարությունը 1,65 մ, լայնությունը՝ 8–9 սմ Ցուցադրված խորությունները (հավելյալ տեղեկությունների համար դիմեք սկզբնաղբյուրին՝ ա) 1354,65–1356,30 մ; (բ) 504,80-1506,45 մ; (գ) 1750.65-1752.30 մ; (դ) 1836.45-1838.10 մ; (ե) 2534.40-2536.05 մ; (զ) 2537.70-2539.35 մ; (է) 2651.55-2653.20 մ; (ը) 2899.05-2900.70 մ; (i) 3017.30–3018.95 մ (Svensson et al., 2005 թ.)

Վերծանելով գաղտնագրությունը, որը գրված է մի շարք քիմիական տարրերի և մասնիկների, սպորների, ծաղկափոշու և հնագույն օդի փուչիկների հարյուր հազարավոր տարիների հին հիերոգլիֆներով, կարելի է անգնահատելի տեղեկություններ ստանալ անդառնալիորեն անցած հազարամյակների, աշխարհների, կլիմայի և երևույթների մասին:

Ժամանակի մեքենա 4000 մ խոր

Առավելագույն խորություններից (ավելի քան 3500 մետր) Անտարկտիդայի ամենահին սառույցի տարիքը, որի որոնումները դեռ շարունակվում են, գնահատվում է մոտ մեկուկես միլիոն տարի։ Այս նմուշների քիմիական վերլուծությունը թույլ է տալիս պատկերացում կազմել Երկրի հնագույն կլիմայի մասին, որի մասին լուրը քիմիական տարրերի տեսքով բերվել և պահպանվել է հարյուր հազարավոր տարիներ առաջ երկնքից ընկած անկշռելի ձյան փաթիլներով:

Սա նման է բարոն Մյունհաուզենի Ռուսաստանում կատարած ճանապարհորդությունների պատմությանը: Որսի ժամանակ Սիբիրում ինչ-որ տեղ սարսափելի սառնամանիք է եղել, և բարոնը, փորձելով զանգահարել ընկերներին, շչակահարել է։ Բայց դա անհաջող էր, քանի որ ձայնը սառեց շչակի մեջ և հալվեց միայն հաջորդ առավոտ արևի տակ: Մոտավորապես նույն բանն այսօր տեղի է ունենում աշխարհի սառը լաբորատորիաներում՝ էլեկտրոնային թունելային մանրադիտակների և զանգվածային սպեկտրոմետրերի տակ։ Գրենլանդիայի և Անտարկտիդայի սառցե միջուկները շատ կիլոմետրանոց ժամանակի մեքենաներ են, որոնք դարեր և հազարամյակներ առաջ են մղվում: Վոստոկ կայանի տակ փորված լեգենդար հորատանցքը (3677 մետր) մինչ օրս մնում է ամենախորը։ Նրա շնորհիվ առաջին անգամ ցուցադրվեց կապը ջերմաստիճանի փոփոխությունների և մթնոլորտում ածխածնի երկօքսիդի պարունակության միջև վերջին 400 հազար տարվա ընթացքում և հայտնաբերվեց միկրոբների ծայրահեղ երկար անաբիոզ:

Անտարկտիկայի սառցե միջուկը 3200 մ խորությունից, մոտ 800,000 տարեկան, Կոնկորդիա գմբեթ (լուսանկարը՝ Ջ. Շվանդերի, Բեռնի համալսարան) © Բնական պատմության թանգարան, Նոյչատել

Օդի ջերմաստիճանի մանրամասն պալեոկառուցվածքները հիմնված են միջուկների իզոտոպային կազմի վերլուծության վրա, մասնավորապես՝ ծանր թթվածնի 18 O իզոտոպի տոկոսը (նրա միջին պարունակությունը բնության մեջ կազմում է թթվածնի բոլոր ատոմների մոտ 0,2%-ը): Ջրի մոլեկուլները, որոնք պարունակում են այս թթվածնի իզոտոպը, ավելի դժվար է գոլորշիանալ և ավելի հեշտությամբ խտանալ: Հետևաբար, օրինակ, ծովի մակերևույթից բարձր ջրի գոլորշիներում 18 O-ի պարունակությունն ավելի ցածր է, քան ծովի ջրում։ Ընդհակառակը, 18 O պարունակող ջրի մոլեկուլներն ավելի պատրաստակամ են մասնակցել ամպերի մեջ ձևավորվող ձյան բյուրեղների մակերևույթի խտացմանը, ինչի պատճառով դրանց պարունակությունը տեղումներում ավելի մեծ է, քան ջրային գոլորշիներում, որից առաջանում են տեղումներ։

Որքան ցածր է տեղումների առաջացման ջերմաստիճանը, այնքան այդ ազդեցությունն ավելի ուժեղ է դրսևորվում, այսինքն՝ դրանցում ավելի շատ է 18 O։ Հետևաբար, գնահատելով ձյան կամ սառույցի իզոտոպային բաղադրությունը՝ հնարավոր է գնահատել այն ջերմաստիճանը, որում ձևավորվել են տեղումներ։

Օրական միջին ջերմաստիճանի տատանումներ (սև կոր) և տեղումների 18 O տատանումներ (մոխրագույն կետեր) մեկ սեզոնի համար (2003–1.2004), Գմբեթ Ֆուջի, Անտարկտիկա (Ֆուջիտա և Աբեից հետո, 2006 թ.): 18 O () - ջրի ծանր իզոտոպային կազմի (H 2 O 18) կոնցենտրացիայի շեղում միջազգային ստանդարտից (SMOW) (տես Dansgaard, 2004 թ.)

Եվ հետո, օգտագործելով հայտնի բարձրության ջերմաստիճանի պրոֆիլները, գնահատեք, թե որքան է եղել օդի մակերևութային ջերմաստիճանը հարյուր հազարավոր տարիներ առաջ, երբ ձյան փաթիլն ընկել է Անտարկտիդայի գմբեթի վրա և վերածվել սառույցի, որն այսօր կհանվի մի քանի կիլոմետր խորությունից: հորատում.

Ջերմաստիճանի տատանումները այսօրվա ջերմաստիճանի համեմատ վերջին 800 հազար տարվա ընթացքում՝ հիմնված Վոստոկ կայարանի և Dome C-ի սառցե միջուկների վրա (EPICA) (ըստ Rapp, 2009 թ.)

Ամեն տարի տեղացող ձյունը խնամքով պահպանում է ոչ միայն օդի ջերմաստիճանի մասին տեղեկատվություն ձյան փաթիլների թերթիկների վրա: Լաբորատոր անալիզի ժամանակ չափվող պարամետրերի թիվը ներկայումս հսկայական է: Փոքրիկ սառցե բյուրեղներում գրանցվում են հրաբխային ժայթքման, միջուկային փորձարկումների, Չեռնոբիլի աղետի, մարդածին կապարի պարունակության, փոշու փոթորիկների և այլնի ազդանշանները:

Սառույցի խորությամբ տարբեր պալեոկլիմայական քիմիական ազդանշանների փոփոխությունների օրինակներ (Դանսգաարդից հետո, 2004 թ.): ա) 18 O-ի սեզոնային տատանումները (ամառային սեզոնը նշված է սևով), ինչը թույլ է տալիս թվագրել միջուկները (հատվածը 405–420 մ խորություններից, Milcent կայան, Գրենլանդիա): բ) սպեցիֆիկ ռադիոակտիվությունը ցուցադրվում է մոխրագույնով. 1962 թվականից հետո գագաթնակետը համապատասխանում է այս ժամանակաշրջանի միջուկային փորձարկումների ավելի մեծ թվին (միջուկի մակերևութային հատվածը մինչև 16 մ խորություն, Cr te կայան, Գրենլանդիա, 1974): գ) Տարեկան շերտերի միջին թթվայնության փոփոխությունը հնարավորություն է տալիս դատել հյուսիսային կիսագնդի հրաբխային ակտիվության մասին՝ սկսած 550 թվականից։ մինչև 1960-ականներ (Կր տե կայարան, Գրենլանդիա)

Սառույցի տարիքը կարելի է թվագրել տրիտիումի (3 H) և ածխածնի 14 (14 C) քանակով։ Այս երկու մեթոդներն էլ նրբագեղ կերպով ցուցադրվել են խաղողի բերքահավաք խաղողի բերքահավաքի գինիների վրա. պիտակների վրա եղած տարիները լիովին համապատասխանում են ամսաթվերին, races.tsu.ru / index.php: Տարբերակ = com_content & առաջադրանք = դիտում & id = 29 & Itemid = 22, հաշվարկված վերլուծություններից: . Դա պարզապես թանկ հաճույք է, և անալիզների համար շատ կրաքարի գինի կա...

Արեգակնային ակտիվության պատմության մասին տեղեկատվությունը կարող է քանակական գնահատվել սառցադաշտային սառույցներում նիտրատների (NO 3 -) պարունակությամբ: Ծանր նիտրատի մոլեկուլները ձևավորվում են NO-ից մթնոլորտի վերին մասում իոնացնող տիեզերական ճառագայթման (արևի բռնկումների պրոտոններ, գալակտիկական ճառագայթում) ազդեցության տակ ազոտի օքսիդի (N 2 O) փոխակերպումների շղթայի արդյունքում, որը մթնոլորտ է մտնում հողից, ազոտից: պարարտանյութեր և վառելիքի այրման արտադրանք (N 2 O + O → 2NO): Ձևավորվելուց հետո հիդրատացված անիոնը թափվում է տեղումներով, որոնցից մի քանիսը հայտնվում են սառցադաշտում հաջորդ ձյան տեղումների հետ միասին:

Բերիլիում-10 (10 Be) իզոտոպները հնարավորություն են տալիս դատել Երկիրը ռմբակոծող տիեզերական տիեզերական ճառագայթների ինտենսիվությունը և մեր մոլորակի մագնիսական դաշտի փոփոխությունները:

Անցած հարյուր հազարավոր տարիների ընթացքում մթնոլորտի բաղադրության փոփոխությունը պատմվում էր սառույցի փոքրիկ պղպջակների միջոցով, ինչպիսիք են պատմության օվկիանոսը նետված շշերը, որոնք մեզ համար պահպանել են հին օդի նմուշներ: Նրանք ցույց են տվել, որ վերջին 400 հազար տարվա ընթացքում ածխածնի երկօքսիդի (CO 2) և մեթանի (CH 4) պարունակությունն այսօր մթնոլորտում ամենաբարձրն է։

Այսօր լաբորատորիաներն արդեն պահում են հազարավոր մետր սառցե միջուկներ՝ ապագա վերլուծությունների համար: Միայն Գրենլանդիայում և Անտարկտիդայում (այսինքն՝ չհաշված լեռնային սառցադաշտերը) ընդհանուր առմամբ մոտ 30 կմ սառցե միջուկներ են հորատվել և արդյունահանվել:

Սառցե դարաշրջանի տեսություն

Ժամանակակից սառցադաշտաբանության սկիզբը դրվել է սառցե դարաշրջանների տեսությամբ, որն ի հայտ է եկել 19-րդ դարի առաջին կեսին։ Այն միտքը, որ անցյալում սառցադաշտերը տարածվում էին հարյուրավոր կամ հազարավոր կիլոմետրերով դեպի հարավ, նախկինում աներևակայելի էր թվում: Ինչպես գրել է Ռուսաստանի առաջին սառցադաշտագետներից մեկը Պյոտր Կրոպոտկինը (այո, նույնը), «այն ժամանակ Եվրոպա հասնող սառցե ծածկույթի հավատը համարվում էր անթույլատրելի հերետիկոսություն ...»:

Ժան Լուի Աղասիզ, սառցադաշտաբանական հետազոտությունների առաջամարտիկ։ C. F. Iguel, 1887, մարմար:

© Բնական պատմության թանգարան, Նոյշատել

Ժան Լուի Աղասիզը դարձավ սառցադաշտային տեսության հիմնադիրն ու գլխավոր պաշտպանը։ 1839թ.-ին նա գրել է. «Այս հսկայական սառցե թաղանթների զարգացումը կհանգեցներ մակերեսի ամբողջ օրգանական կյանքի ոչնչացմանը։ Եվրոպայի հողերը, որոնք նախկինում ծածկված էին արևադարձային բուսականությամբ և բնակեցված էին փղերի, գետաձիերի և հսկա մսակերների երամակներով, թաղված են գերաճած սառույցի տակ, որը ծածկում է հարթավայրերը, լճերը, ծովերը և լեռնային սարահարթերը:<...>Միայն մահվան լռություն էր... Աղբյուրները ցամաքեցին, գետերը սառեցին, և արևի շողերը, որոնք բարձրանում էին սառած ափերի վրայով... հանդիպեցին միայն հյուսիսային քամիների շշուկին և ճեղքերի դղրդյունին, որոնք բացվում էին կեսին: սառույցի հսկա օվկիանոսի մակերեսը»:

Ժամանակի երկրաբաններից շատերը, որոնք քիչ ծանոթ էին Շվեյցարիային և լեռներին, անտեսեցին տեսությունը և չկարողացան նույնիսկ հավատալ սառույցի պլաստիկությանը, էլ ուր մնաց պատկերացնել Աղասիզի նկարագրած սառցադաշտային շերտերի հաստությունը: Դա շարունակվեց մինչև Գրենլանդիա կատարած առաջին գիտարշավը (1853–1855) Էլիաշա Քենթ Քեյնի գլխավորությամբ զեկուցեց կղզու ամբողջական սառցե շերտի մասին («անսահման սառույցի օվկիանոս»):

Սառցե դարաշրջանների տեսության ճանաչումը անհավատալի ազդեցություն է ունեցել ժամանակակից բնական գիտության զարգացման վրա։ Հաջորդ առանցքային հարցը սառցե դարաշրջանների և միջսառցադաշտերի փոփոխության պատճառն էր։ 20-րդ դարի սկզբին սերբ մաթեմատիկոս և ինժեներ Միլուտին Միլանկովիչը մշակեց մաթեմատիկական տեսություն, որը նկարագրում էր կլիմայի փոփոխության կախվածությունը մոլորակի ուղեծրային պարամետրերի փոփոխություններից և իր ամբողջ ժամանակը նվիրեց հաշվարկներին՝ ապացուցելու իր տեսության վավերականությունը։ այն է՝ որոշել Երկիր մտնող արեգակնային ճառագայթման քանակի ցիկլային փոփոխությունը (այսպես կոչված՝ ինսոլացիա)։ Երկիրը, որը պտտվում է դատարկության մեջ, գտնվում է Արեգակնային համակարգի բոլոր օբյեկտների միջև բարդ փոխազդեցությունների գրավիտացիոն ցանցում: Ուղեծրային ցիկլային փոփոխությունների արդյունքում (Երկրի ուղեծրի էքսցենտրիկություն, Երկրի առանցքի թեքության առաջացում և նուտացիա) փոխվում է Երկիր մտնող արեգակնային էներգիայի քանակը։ Միլանկովիչը գտել է հետևյալ ցիկլերը՝ 100 հազար տարի, 41 հազար տարի և 21 հազար տարի:

Ցավոք, գիտնականն ինքը չապրեց այն օրը, երբ իր խորաթափանցությունը նրբագեղ և անթերի կերպով ապացուցվեց պալեօվկիանոսագետ Ջոն Իմբրիի կողմից: Իմբրին գնահատել է ջերմաստիճանի փոփոխությունը անցյալում՝ ուսումնասիրելով Հնդկական օվկիանոսի հատակից միջուկները: Վերլուծությունը հիմնված էր հետևյալ երևույթի վրա՝ պլանկտոնի տարբեր տեսակներ նախընտրում են տարբեր, խիստ սահմանված ջերմաստիճաններ։ Ամեն տարի այս օրգանիզմների կմախքները կուտակվում են օվկիանոսի հատակին։ Այս շերտավոր տորթը ներքևից բարձրացնելով և տեսակը բացահայտելով՝ կարելի է դատել, թե ինչպես է ջերմաստիճանը փոխվել։ Այս կերպ որոշված ​​պալեոտերմաստիճանի տատանումները զարմանալիորեն համընկնում էին Միլանկովիչի ցիկլերի հետ։

Այսօր հայտնի է, որ սառը սառցադաշտային դարաշրջանները փոխարինվել են տաք միջսառցադաշտերով։ Երկրագնդի ամբողջական սառցադաշտը (ըստ այսպես կոչված «ձնագնդի» տեսության) ենթադրաբար տեղի է ունեցել 800-630 միլիոն տարի առաջ։ Չորրորդական շրջանի վերջին սառցադաշտն ավարտվել է 10 հազար տարի առաջ։

Անտարկտիդայի և Գրենլանդիայի սառցադաշտային գմբեթները անցյալի սառցադաշտերի մասունքներ են. հիմա անհետանալով՝ նրանք չեն կարողանա վերականգնվել։ Սառցադաշտերի ժամանակաշրջաններում մայրցամաքային սառցաշերտերը ծածկում էին աշխարհի ցամաքի մինչև 30%-ը։ Այսպիսով, 150 հազար տարի առաջ Մոսկվայի վրայով սառցադաշտի հաստությունը մոտ մեկ կիլոմետր էր, իսկ Կանադայի վրա՝ մոտ 4 կմ:

Դարաշրջանը, որում այժմ ապրում և զարգանում է մարդկային քաղաքակրթությունը, կոչվում է սառցե դարաշրջան՝ միջսառցադաշտային շրջան։ Միլանկովիչի ուղեծրային կլիմայի տեսության հիման վրա կատարված հաշվարկների համաձայն՝ հաջորդ սառցադաշտը տեղի կունենա 20 հազար տարի հետո։ Բայց հարցը մնում է, թե արդյոք ուղեծրային գործոնը կկարողանա գերակշռել մարդածինին։ Փաստն այն է, որ առանց բնական ջերմոցային էֆեկտի մեր մոլորակի միջին ջերմաստիճանը կկազմի –6°C՝ այսօրվա +15°C-ի փոխարեն։ Այսինքն, տարբերությունը 21 ° C է: Ջերմոցային էֆեկտը միշտ եղել է, բայց մարդկային գործունեությունը մեծապես ուժեղացնում է այդ ազդեցությունը: Այժմ մթնոլորտում ածխաթթու գազի պարունակությունն ամենաբարձրն է վերջին 800 հազար տարվա ընթացքում՝ 0,038% (մինչդեռ նախկին առավելագույնները չէին գերազանցում 0,03%-ը)։

Այսօր ամբողջ աշխարհում սառցադաշտերը (մի քանի բացառություններով) արագորեն փոքրանում են. նույնը վերաբերում է ծովի սառույցին, հավերժական սառույցին և ձյան ծածկույթին: Ենթադրվում է, որ աշխարհի լեռնային սառցադաշտերի կեսը կվերանա մինչև 2100 թվականը: Ասիայի, Եվրոպայի և Ամերիկայի տարբեր երկրներում մոտ 1,5–2 միլիարդ մարդ կարող է դիմակայել այն փաստին, որ սառցադաշտերի հալոցքային ջրով սնվող գետերը չորանում են: Միևնույն ժամանակ, ծովի մակարդակի բարձրացումը մարդկանց կխլի նրանց հողերը Խաղաղ և Հնդկական օվկիանոսներում, Կարիբյան ավազանում և Եվրոպայում:

Տիտանների ցասումը՝ սառցադաշտային աղետներ

Մոլորակի կլիմայի վրա մարդածին ազդեցության աճը կարող է մեծացնել սառցադաշտերի հետ կապված բնական աղետների հավանականությունը: Սառույցի զանգվածներն ունեն հսկայական պոտենցիալ էներգիա, որի իրացումը կարող է հրեշավոր հետևանքներ ունենալ։ Որոշ ժամանակ առաջ համացանցում տեսանյութ էր պտտվում, թե ինչպես է սառույցի փոքրիկ սյունը ընկնում ջուրը և դրան հաջորդած ալիքը, որը քշել է մի խումբ զբոսաշրջիկների մոտակա ժայռերից։ Գրենլանդիայում նմանատիպ ալիքներ են դիտվել՝ 30 մետր բարձրությամբ և 300 մետր երկարությամբ։

2002 թվականի սեպտեմբերի 20-ին Հյուսիսային Օսիայում տեղի ունեցած սառցադաշտային աղետը գրանցվել է Կովկասի բոլոր սեյսմոմետրերի վրա։ Կոլկա սառցադաշտի փլուզումը հրահրել է հսկա սառցադաշտային փլուզում. 100 միլիոն մ 3 սառույց, քարեր և ջուր անցել է Կարմադոնի կիրճով ժամում 180 կմ արագությամբ: Սելավների ցայտաղբյուրները տեղ-տեղ պոկել են հովտի կողմերից մինչև 140 մետր բարձրությամբ կուտակված կուտակումները: Մահացել է 125 մարդ։

Աշխարհի ամենավատ սառցադաշտային աղետներից մեկը Պերուում Հուասկարան լեռան հյուսիսային լանջի փլուզումն էր 1970 թվականին: 7,7 մագնիտուդ ուժգնությամբ երկրաշարժը առաջացրել է միլիոնավոր տոննաներով ձյուն, սառույց և քարեր (50 միլիոն մ 3): Սողանքը դադարել է միայն 16 կիլոմետր անց; փլատակների տակ թաղված երկու քաղաքները վերածվել են 20 հազար մարդու զանգվածային գերեզմանի։

Սառցե ավալանշների հետագծերը Նևադոս Հուասկարան 1962 և 1970 թվականներ, Պերու

(ըստ UNEP-ի DEWA / GRID-Europe, Ժնև, Շվեյցարիա)

Սառցադաշտերից առաջացած վտանգի մեկ այլ տեսակ է ամբարտակված սառցադաշտային լճերի պոռթկումը, որոնք առաջանում են հալվող սառցադաշտի և տերմինալ մորենի միջև: Տերմինալային մորենների բարձրությունը կարող է հասնել 100 մ-ի՝ ստեղծելով լճերի ձևավորման և դրանց հետագա բեկման հսկայական ներուժ:

Պոտենցիալ վտանգավոր մորենային լեռնաշղթայով բեռնված Tsho Rolpa լիճը Նեպալում, 1994 թ.

Պոտենցիալ վտանգավոր պերիսառցադաշտային Tsho Rolpa լիճը, որը պատված է Մորենի լեռնաշղթայով Նեպալում, 1994 թ. Լուսանկարը՝ Ն. Տակեուչիի, Չիբա համալսարանի Գիտության բարձրագույն դպրոցի կողմից

Սառցադաշտային լճի ամենահրեշավոր բռնկումը տեղի է ունեցել Հադսոնի նեղուցով Լաբրադոր ծովում մոտ 12900 տարի առաջ: Աղասիզ լճի բռնկումը, որն իր տարածքով ավելի մեծ էր, քան Կասպիցը, առաջացրեց հյուսիսատլանտյան կլիմայի աննորմալ արագ (ավելի քան 10 տարի) սառեցում (Անգլիայում 5 ° C-ով), որը հայտնի է որպես Վաղ Դրիաս (տես Կրտսեր Դրիաս) և հայտնաբերվել է Գրենլանդիայի սառցե միջուկների վերլուծության մեջ: Քաղցրահամ ջրի հսկայական քանակությունը խաթարել է Ատլանտյան օվկիանոսի ջերմահալինային շրջանառությունը, որն արգելափակել է ջերմության փոխանցումը ցածր լայնություններից: Այսօր նման կտրուկ գործընթացից վախենում են գլոբալ տաքացման պատճառով, որը աղազրկում է Հյուսիսային Ատլանտյան օվկիանոսի ջրերը։

Մեր օրերում աշխարհի սառցադաշտերի արագացված հալման պատճառով ամբարտակված լճերի չափերն ավելանում են և, համապատասխանաբար, դրանց բեկման վտանգը։

Հիմալայան լեռնաշղթայի հյուսիսային (ձախ) և հարավային (աջ) լանջերին պերիսառցադաշտային պատնեշված լճերի տարածքի աճը (Կոմորիից հետո, 2008 թ.)

Միայն Հիմալայներում, որոնց սառցադաշտերի 95%-ը արագ հալչում են, կան մոտ 340 պոտենցիալ վտանգավոր լճեր: 1994 թվականին Բութանում 10 միլիոն խորանարդ մետր ջուր, որը թափվել է այս լճերից մեկից, անցել է 80 կիլոմետր հսկայական արագությամբ: սպանելով 21 մարդու։

Սառցադաշտային լճերի բռնկումը կանխատեսվում է որպես ամենամյա աղետ: Միլիոնավոր մարդիկ Պակիստանում, Հնդկաստանում, Նեպալում, Բութանում և Տիբեթում ոչ միայն կկանգնեն սառցադաշտերի անհետացման պատճառով ջրային ռեսուրսների նվազման անխուսափելի խնդրի առաջ, այլև կկանգնեն լճի բռնկման մահացու վտանգի առաջ: Հիդրոէլեկտրակայանները, գյուղերը, ենթակառուցվածքները կարող են մի ակնթարթում ավերվել սարսափելի սելավների պատճառով։

Մի շարք պատկերներ, որոնք ցույց են տալիս Նեպալյան AX010 սառցադաշտի ինտենսիվ նահանջը, Շուրոնգ շրջան (27 ° 42 «N, 86 ° 34» արևելյան): (ա) 30 մայիսի 1978, (բ) 2 նոյ. 1989, (գ) 27 հոկտ. 1998, (դ) 21 օգոստոսի. 2004թ. (Յ. Ագետայի, Տ. Կադոտայի, Կ. Ֆուջիտայի, Տ. Աոկիի նկարները՝ Կրիոսֆերայի հետազոտական ​​լաբորատորիայի, Նագոյա համալսարանի բնապահպանական ուսումնասիրությունների ավարտական ​​դպրոցի կողմից)

Սառցադաշտային աղետների մեկ այլ տեսակ լահարներն են, որոնք առաջանում են սառցե գլխարկներով ծածկված հրաբխային ժայթքումներից: Սառույցի և լավայի հանդիպումից առաջանում են հրաբխածին հսկա սելավահոսքեր, որոնք բնորոշ են «կրակի և սառույցի» Իսլանդիայի երկրին, Ալյասկայի Կամչատկային և նույնիսկ տեղի են ունեցել Էլբրուսում։ Լահարները կարող են հասնել հրեշավոր չափերի՝ լինելով ամենամեծը սելավների բոլոր տեսակների մեջ՝ դրանց երկարությունը կարող է հասնել 300 կմ-ի, իսկ ծավալը՝ 500 մլն մ 3։

1985 թվականի նոյեմբերի 13-ի լույս 13-ի գիշերը Կոլումբիայի Արմերո քաղաքի բնակիչներն արթնացան խելահեղ աղմուկից. հրաբխային սելավը անցավ նրանց քաղաքով, քշելով իր ճանապարհին գտնվող բոլոր տներն ու շինությունները. Ժողովուրդ. Մեկ այլ ողբերգական դեպք է տեղի ունեցել 1953-ի Սուրբ Ծննդյան ճակատագրական երեկոյան Նոր Զելանդիայում. սառցե հրաբխի խառնարանից լճի բեկումը հրահրել է լահար, որը քշել է երկաթուղային կամուրջը բառացիորեն գնացքի դիմաց: Շոգեքարշը և հինգ վագոն՝ 151 ուղևորներով, սուզվել և ընդմիշտ անհետացել են հորդառատ առվակի մեջ։

Բացի այդ, հրաբուխները կարող են պարզապես ոչնչացնել սառցադաշտերը. օրինակ, հյուսիսամերիկյան Սուրբ Հելենս հրաբխի հրեշավոր ժայթքումը պայթեց լեռան բարձրության 400 մետրը և սառցադաշտերի ծավալի 70%-ը:

Սառցե մարդիկ

Դաժան պայմանները, որոնցում պետք է աշխատեն սառցադաշտագետները, թերևս ամենադժվարներից են, որոնց բախվում են ժամանակակից գիտնականները: Դաշտային դիտարկումների մեծ մասը ներառում է աշխատանք երկրագնդի ցուրտ, դժվարամատչելի և հեռավոր մասերում, արևի ուժեղ ճառագայթմամբ և թթվածնի անբավարար քանակով: Բացի այդ, սառցադաշտաբանությունը հաճախ համատեղում է լեռնագնացությունը գիտության հետ՝ դրանով իսկ դարձնելով այդ մասնագիտությունը մահացու:

Արշավախմբի բազային ճամբար Ֆեդչենկոյի սառցադաշտ, Պամիր; ծովի մակարդակից մոտ 5000 մ բարձրություն; մոտ 900 մ սառույց վրանների տակ (լուսանկարը՝ հեղինակի, 2009 թ.)

Ցրտահարությունը ծանոթ է շատ սառցադաշտաբանների, ինչի պատճառով, օրինակ, իմ ինստիտուտի նախկին պրոֆեսորի մատներն ու ոտքերի մատները անդամահատել են։ Նույնիսկ հարմարավետ լաբորատորիայում ջերմաստիճանը կարող է նվազել մինչև -50 ° C: Բևեռային շրջաններում ամենագնաց մեքենաները և ձյունագնացները երբեմն ընկնում են 30-40 մետրանոց ճեղքերի մեջ, ամենաուժեղ ձնաբքերը հաճախ հետազոտողների բարձր լեռնային աշխատանքային օրերը դարձնում են իսկական դժոխք և ամեն տարի խլում են մեկից ավելի կյանք: Սա ուժեղ և տոկուն մարդկանց աշխատանք է, ովքեր անկեղծորեն նվիրված են իրենց աշխատանքին և լեռների ու բևեռների անսահման գեղեցկությանը:

Գրականություն:

• Adhemar J. A., 1842. Ծովի հեղափոխությունները. Deluges Periodiques, Փարիզ.
• Bailey R. H. 1982. Glacier. Երկիր մոլորակ. Time-Life Books, Ալեքսանդրիա, Վիրջինիա, ԱՄՆ, 176 p.
• Clark S., 2007. The Sun Kings. Ռիչարդ Քարինգթոնի անսպասելի ողբերգությունը և հեքիաթը, թե ինչպես է սկսվել ժամանակակից աստղագիտությունը: Princeton University Press, 224 p.
• Dansgaard W., 2004. Frozen Annals - Greenland Ice Sheet Research. Նիլս Բորի ինստիտուտ, Կոպենհագենի համալսարան, 124 p.
• EPICA համայնքի անդամներ, 2004. Ութ սառցադաշտային ցիկլ Անտարկտիկայի սառցե միջուկից: Nature, 429 (10.06.2004), 623-628.
• Ֆուջիտա, Կ. և Օ. Աբեն: 2006 թ. Կայուն իզոտոպներ ամենօրյա տեղումների ժամանակ Dome Fuji-ում, Արևելյան Անտարկտիկա, Geophys. Ռես. Lett., 33, L18503, doi: 10.1029 / 2006GL026936:
• GRACE (Ձգողականության վերականգնման և կլիմայի փորձ):
• Hambrey M. and Alean J., 2004, Glaciers (2nd edition), Cambridge University Press, UK, 376 p.
• Heki, K. 2008. Փոփոխվող երկիրը, ինչպես ցույց է տրված գրավիտացիայի միջոցով (PDF, 221 KB): Littera Populi - Հոկայդոյի համալսարանի հասարակայնության հետ կապերի ամսագիր, հունիսի 2008, 34, 26–27:
• Սառցե տեմպը բարձրանում է // Դաշտում (The Nature-ի թղթակիցները «բլոգ կոնֆերանսներից և իրադարձություններից):
• Imbrie J., and Imbrie K. P. 1986. Ice Ages: Solving the Mystery. Cambridge, Harvard University Press, 224 p.
• IPCC, 2007. Կլիմայի փոփոխություն 2007. Ֆիզիկական գիտությունների հիմքը: I աշխատանքային խմբի ներդրումը Կլիմայի փոփոխության միջկառավարական խմբի չորրորդ գնահատման զեկույցում: Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, 996 p.
• Kaufman S. and Libby W. L., 1954. The Natural Distribution of Tritium // Physical Review, 93, No. 6, (15 Մարտ 1954), էջ. 1337-1344 թթ.
• Komori, J. 2008. Բութանի Հիմալայներում սառցադաշտային լճերի վերջին ընդլայնումները: Չորրորդական ինտերնացիոնալ, 184, 177-186:
• Լինաս Մ., 2008. Վեց աստիճան. Մեր ապագան ավելի տաք մոլորակի վրա // National Geographic, 336 p.
• Mitrovica, J. X., Gomez, N. and P. U. Clark, 2009. Արևմտյան Անտարկտիկայի փլուզման ծովի մակարդակի մատնահետքը // Գիտություն. Հատ. 323. Թիվ. 5915 (6 փետրվարի 2009) էջ. 753. DOI՝ 10.1126 / գիտություն.1166510.
• Pfeffer W. T., Harper J. T., O'Neel S., 2008. Կինեմատիկական սահմանափակումները սառցադաշտերի ներդրման վրա 21-րդ դարում ծովի մակարդակի բարձրացման համար: Գիտություն, 321 (սեպտեմբերի 5, 2008), էջ. 1340-1343 թթ.
• Prockter L. M. 2005. Սառույցը Արեգակնային համակարգում. Johns Hopkins APL տեխնիկական ամփոփագիր. Հատոր 26. Թիվ 2 (2005), էջ. 175-178 թթ.
• Rampino M. R., Self S., Fairbridge R. W., 1979. Կլիմայական արագ փոփոխությունը կարո՞ղ է հրաբխային ժայթքումներ առաջացնել: // Գիտություն, 206 (16 Նոյեմբեր 1979), No. 4420, էջ. 826-829 թթ.
• Rapp, D. 2009. Ice Ages and Interglacials. Չափումներ, մեկնաբանություն և մոդելներ. Springer, UK, 263 p.
• Svensson, A., S. W. Nielsen, S. Kipfstuhl, S. J. Johnsen, J. P. Steffensen, M. Bigler, U. Ruth և R. Röthlisberger: 2005. Հյուսիսային Գրենլանդիայի Ice Core նախագծի (NorthGRIP) սառցե միջուկի տեսողական շերտագրությունը վերջին սառցադաշտային ժամանակաշրջանում, J. Geophys: Res., 110, D02108, doi: 10.1029 / 2004JD005134:
• Velicogna I. and Wahr J., 2006. Գրենլանդիայի սառույցի զանգվածի կորստի արագացումը 2004 թվականի գարնանը // Nature, 443 (սեպտեմբերի 21, 2006), էջ. 329-331 թթ.
• Velicogna I. and Wahr J., 2006. Ժամանակի փոփոխական ծանրության չափումները ցույց են տալիս զանգվածի կորուստ Անտարկտիդայում // Science, 311 (24 մարտի 2006 թ.), No. 5768, էջ. 1754-1756 թթ.
• Zotikov I. A., 2006. Անտարկտիկայի ենթասառցադաշտային Վոստոկ լիճը: Սառցաբանություն, կենսաբանություն և մոլորակաբանություն. Springer – Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, 144 p.
• Voitkovsky KF, 1999. Սառցադաշտաբանության հիմունքները. Նաուկա, Մոսկվա, 255 p.
• Սառցադաշտաբանական բառարան. Էդ. Վ.Մ.Կոտլյակովա. Լ., ԳԻՄԻԶ, 1984, 528 էջ.
• Ժիգարև Վ.Ա., 1997. Օվկիանոսային հավերժական սառույց: Մոսկվա, Մոսկվայի պետական ​​համալսարան, 318 p.
• Kalesnik S. V., 1963. Ակնարկներ սառցադաշտաբանության մասին. Աշխարհագրական գրականության պետական ​​հրատարակչություն, Մոսկվա, 551 էջ.
• Kechina K. I., 2004. Հովիտ, որը դարձավ սառցե գերեզման // BBC. Ֆոտոռեպորտաժ՝ 21 սեպտեմբերի, 2004թ.
• Կոտլյակով Վ.Մ., 1968. Երկրի և սառցադաշտերի ձյունածածկը. Լ., ԳԻՄԻԶ, 1968, 480 էջ.
• Podolskiy EA, 2008. Անսպասելի հեռանկար. Jean Louis Rodolphe Agassiz, Elements, March 14, 2008 (21 pp., Revised version):
• Popov A.I., Rosenbaum G.E., Tumel N.V., 1985. Կրիոլիթոլոգիա. Մոսկվայի համալսարանի հրատարակչություն, 239 էջ.

Ամեն ձմեռ թափանցիկ, կոշտ սառույցը, որը խաղում է արևի ճառագայթների տակ, կապում է մեր գետերն ու լճերը, սառցակալում երկար սառցաբեկորներով տանիքների լեռնաշղթայի վրա, աշնանային ջրափոսերը վերածում երեխաների համար հարթ, սայթաքուն սառցադաշտերի:


Սառույցը կարելի է եփել սառնարանային սառնարանում նույնիսկ շոգ ամառվա շոգին։ Այն կարող է նմանվել թափանցիկ ապակու և ամպամած սպիտակ պլաստիկի: Գրեթե բոլորը գիտեն, թե ինչ է սառույցը և ինչպես է այն ձևավորվում. դա պարզապես սառեցված ջուր է: Բայց ի՞նչ գիտենք մենք իրականում այս զարմանալի նյութի մասին։

Ի՞նչ է սառույցը:

Նախ, պետք է ասել, որ այն պնդումը, թե սառույցը գոյանում է ջրից, ամբողջովին ճշգրիտ չէ։ Բացի ջրային սառույցից, կա նաև ամոնիակ, մեթան, ինչպես նաև այսպես կոչված «չոր» սառույց, որն առաջանում է ածխաթթու գազի սառչման ժամանակ։ Այն կոչվում էր չոր, քանի որ այն հալվելիս ջրափոսեր չի առաջացնում. ածխաթթու գազը անմիջապես սառած վիճակից գոլորշիանում է:

Բայց մենք կխոսենք միայն ջրից առաջացած սառույցի մասին։ Նրա բյուրեղները բնութագրվում են այսպես կոչված վեցանկյուն համակարգով, երբ ջրի բոլոր մոլեկուլները դասավորված են կանոնավոր ծավալային վանդակի մեջ, իսկ մեկ մոլեկուլը միացված է չորս մոտակա մոլեկուլներին։ Այս կառուցվածքը բնորոշ է բազմաթիվ թանկարժեք քարերի և հանքանյութերի՝ ադամանդի, որձաքարի, տուրմալինի, կորունդի, բերիլի և այլն։ Բյուրեղային ցանցը մոլեկուլները պահում է միմյանցից հեռավորության վրա, ուստի սառույցի խտությունը ավելի փոքր է, քան այն ջրի խտությունը, որից այն առաջացել է: Սառույցի կտորները լողում են ջրի երեսին՝ հատակը սուզվելու փոխարեն:

Հետազոտությունների համաձայն՝ մեր մոլորակն այժմ ունի մոտ 30 միլիոն քառակուսի կիլոմետր սառույց: Հիմնական մասը կենտրոնացած է բևեռային գլխարկների վրա, որտեղ սառցե շերտի հաստությունը որոշ տեղերում հասնում է 4 կիլոմետրի:

Ինչպե՞ս է ձևավորվում սառույցը:

Սառույց ստանալը շատ պարզ է՝ պարզապես պետք է ջրի ջերմաստիճանը իջեցնել՝ այն զրոյից ցածրացնելով։ Միևնույն ժամանակ, բյուրեղացման գործընթացը սկսվում է ջրի մեջ. նրա մոլեկուլները շարվում են կարգավորված կառուցվածքով, որը կոչվում է բյուրեղային ցանց: Այս գործընթացը նույն կերպ է տեղի ունենում սառցարանում, ջրափոսում և օվկիանոսում։

Սառեցումը միշտ սկսվում է ջրի վերին շերտից։ Սկզբում դրա մեջ ձևավորվում են մանրադիտակային սառցե ասեղներ, որոնք այնուհետև սառչում են միմյանց միջև՝ ձևավորելով մի տեսակ թաղանթ ջրի սյունակի մակերեսին։ Ջրային մեծ մարմիններում քամին թրթռում է ջրի մակերեսը՝ դրա վրա առաջացնելով ալիքներ, ուստի սառչելը ավելի երկար է տևում, քան անշարժ ջրի դեպքում:

Եթե ​​հուզմունքը շարունակվի, թաղանթները հավաքվում են մինչև 30 սանտիմետր տրամագծով սառցե բլիթների մեջ, որոնք այնուհետև սառչում են առնվազն 10 սանտիմետր հաստությամբ մեկ շերտով: Այս շերտի վրա, որը կոչվում է երիտասարդ ձուկ, նոր սառույցը հետագայում սառչում է ներքևից, իսկ երբեմն՝ վերևից՝ կազմելով բավականաչափ ամուր և հաստ ծածկույթ:


Սառույցի ուժը կախված է նրա տեսակից՝ թափանցիկն ամպամած սպիտակից մեկուկես անգամ ավելի ուժեղ է։ Ենթադրվում է, որ 5 սանտիմետրանոց սառույցի շերտն արդեն կարող է պահել մարդու քաշը, իսկ 10 սանտիմետրը՝ մարդատար մեքենայի քաշը։ Բայց դեռ անցանկալի է դուրս գալ ջրամբարի սառույցի վրա, քանի դեռ դրա հաստությունը չի հասել 12-15 սանտիմետրի։

Սառույցի հատկությունները

Սառույցի ամենահայտնի և կարևոր հատկությունը մեզ համար համեմատաբար հեշտությամբ հալվելու ունակությունն է՝ վերածվելով ջրի զրոյական ջերմաստիճանի։ Գիտության տեսակետից նա ունի այլ հատկանիշներ.

— թափանցիկություն, լույսը լավ փոխանցելու ունակություն;

— անգույնություն- սառույցը ինքնին գույն չունի, բայց այն կարելի է գունավորել գունավոր հավելումներով.

— կարծրություն, առանց արտաքին կեղևի իր ձևը պահպանելու ունակությունը.

— հեղուկություն- բայց այս հատկությունը դրան բնորոշ է միայն որոշ փոփոխություններով.

— փխրունություն- սառույցի մի կտոր կոտրվում է նույնիսկ մի փոքր ջանք գործադրելով.

— դեկոլտե, այսինքն. բյուրեղագրական գծերի երկայնքով պառակտվելու ունակություն:

Սառույցի բաղադրությունն առանձնանում է մաքրության բարձր աստիճանով, քանի որ բյուրեղային ցանցում օտար մոլեկուլների տեղ չկա։ Սառչելով՝ ջուրը տեղահանում է իր մեջ լուծված կեղտերը։ Բայց ջրի մեջ լուծարված շատ նյութեր արգելակում են սառեցումը, օրինակ՝ ծովի ջրում սառույցը ձևավորվում է սովորականից ավելի ցածր ջերմաստիճանում, մինչդեռ սառեցման ժամանակ աղը ջրից դուրս է մղվում՝ ձևավորելով փոքր աղի բյուրեղներ: Երբ հալչում են, նորից լուծվում են ջրի մեջ։ Փաստորեն, ջրի տարեկան սառեցման գործընթացը միլիոնավոր տարիներ անընդմեջ պահպանում է իր ինքնամաքրումը տարբեր կեղտերից։

Որտեղ է սառույցը հայտնվում բնության մեջ:

Մեր մոլորակի վրա սառույց կարելի է գտնել ամենուր, որտեղ շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանը իջնում ​​է զրոյից ցածր աստիճանից (Ցելսիուս):

- մթնոլորտում փոքր բյուրեղների տեսքով՝ ձյուն կամ սառնամանիք, ինչպես նաև ավելի մեծ հատիկներ.

- մոլորակի մակերեսին սառցադաշտերի տեսքով - դարավոր կուտակումներ, որոնք տեղակայված են Հյուսիսային և Հարավային բևեռներում, ինչպես նաև ամենաբարձր լեռնաշղթաների գագաթներին.

- ստորգետնյա հավերժական սառույցի տեսքով - շուրջը երկրակեղևի վերին շերտում:


Բացի այդ, աստղագետների հետազոտությունների համաձայն, սառույցը, այսինքն. սառեցված ջուր, որը հայտնաբերվել է Արեգակնային համակարգի բազմաթիվ մոլորակների վրա: Փոքր քանակությամբ այն հանդիպում է Մարսի և մի շարք գաճաճ մոլորակների, ինչպես նաև Յուպիտերի և Սատուրնի արբանյակների վրա։

Էկոլոգիա

Բնության այս հրաշքներից շատերը կարող են տեսնել միայն գիտնականները, քանի որ դրանք գտնվում են մեր մոլորակի ցուրտ, սակավաբնակ վայրերում:

Այստեղ 10 ամենագեղեցիկ սառցե գոյացություններըբնությունը՝ սկսած սառցադաշտերից, սառած ջրվեժներից մինչև սառցե քարանձավներ և այսբերգներ:

1. Կապույտ գետ, Գրենլանդիայի սառցադաշտեր

Այս զարմանալի կապույտ գետը ձևավորվել է հալվելուց Պետերման սառցադաշտԳրենլանդիայում, որը ցածրադիր վայրերը լցրել է կապույտ ջրով։ Ջրով լցված վայրերը սեզոնային փոփոխության են ենթարկվում, ինչը ամեն անգամ փոխում է գետի տեսքը։ Վառ կապույտ գույնը գալիս է սառցադաշտային տիղմից:

2. Սառցադաշտային ջրվեժներ, Սվալբարդյան արշիպելագ (Շվալբարդ)

Սվալբարդը, կամ ինչպես այն նաև կոչվում է Շպիցբերգեն, է արշիպելագ արկտիկայումգտնվում է Նորվեգիայի Թագավորության հյուսիսային մասում։ Չնայած Հյուսիսային բևեռին հարևանությանը, Սվալբարդը համեմատաբար տաք վայր է Գոլֆստրիմի ազդեցության պատճառով։ Սա կղզիների մեծ տարածք է, որը 60 տոկոսը ծածկված է սառցադաշտերով.

Այս սառցադաշտերից մի քանիսը փոքր ջրվեժներ են ձևավորում ձյան և սառույցի հալոցքից, որոնք կարելի է տեսնել տաք ամիսներին: Հսկայական Բրոսվելբրին սառցադաշտգտնվում է մեծությամբ երկրորդ կղզում՝ Երկրի հյուսիս-արևելքում, 200 կմ երկարությամբ, ծածկված է հարյուրավոր նման հալվող ջրվեժներով:

3. Սառցե քարանձավ, Իսլանդական կղզի

Այս զարմանալի քարանձավը Svínafellsjökull ծովածոցներ Իսլանդիայումստեղծվել է հրաբխի սառցե գլխարկով Vatnajökullազգային պարկում Սքաֆտաֆել... Գեղեցիկ կապույտ գույնը ձևավորվել է բազմաթիվ դարերի ընթացքում սառույցի սեղմման արդյունքում՝ քամելով ամբողջ օդը: Սառույցի մեջ օդի բացակայության պատճառով այն մեծ քանակությամբ լույս է կլանում, իսկ քարանձավը յուրահատուկ հյուսվածք ու գույն է ձեռք բերել։

Ամենաանվտանգը ձմռանը այցելել սառցե քարանձավ, իսկ ավելի լավ տեսանելիության համար՝ անձրևային սեզոնից հետո: Նրանցից շատերը, ովքեր բախտ են ունեցել լինել քարանձավի ներսում, լսել են ճաքի ձայներ: Սակայն այս հնչյունները պայմանավորված են ոչ թե սառցադաշտը կարող է փլուզվել, այլ այն պատճառով, որ այն անընդհատ շարժվում է։

4. Բրիքսդալսբրեն սառցադաշտ, Նորվեգիա

Բրիքսդալսբրին- ամենաներից մեկը Ջաստեդալսբրենի հայտնի բազուկ սառցադաշտերը– Նորվեգիայում գտնվող ամենամեծ սառցադաշտը:

Այն ավարտվում է փոքրիկ սառցադաշտային լճով, որը գտնվում է ծովի մակարդակից 346 մետր բարձրության վրա։

Ամբողջ աշխարհից զբոսաշրջիկները գալիս են հիանալու Brixdalsbreen Glacier-ով, որը գտնվում է ջրվեժների և բարձր լեռների միջև:

5. Սառցե կիրճ, Գրենլանդիա

Այս սառցե կիրճը Գրենլանդիայում խորությունը 45 մետրստեղծվել է հալված ջրից՝ գլոբալ տաքացման արդյունքում։ Ձորի եզրին երևում են գծեր, որոնք ցույց են տալիս տարիների ընթացքում գոյացած սառույցի և ձյան շերտերը։

Այս ալիքի ներքևի մասում գտնվող մութ հանքավայրերն են կրիոկոնիտ, փոշոտ նյութ, որը առաջանում է եղանակային պայմաններից։ Այն նստած է ձյան, սառցադաշտերի և սառցադաշտերի վրա։

6. Փղերի թաթ սառցադաշտ, Գրենլանդիա

«Փղի թաթ» կոչվող այս հսկայական սառցադաշտը գտնվում է Գրենլանդիայի հյուսիսային մասում։ Սառցադաշտի հատակի գորշ տարածքը հալման գոտի է, որը ձևավորվել է ջրանցքների հալված ջրից: Սառցադաշտի գրեթե կատարյալ կլոր ձևն ունի տրամագիծը մոտ 5 կիլոմետր.

7. Սառած ալիք, Անտարկտիդայի սառցաբեկորներ

Թեև առաջին հայացքից կարող է թվալ, որ ձեր առջև սառած հսկայական ալիք կա, այն չի գոյացել ջրի ալիքից։

Իրականում այդպես է սառցե կապույտորը ձևավորվում է սեղմված օդի փուչիկները դուրս մղելիս: Սառույցը կապույտ է թվում, քանի որ երբ լույսն անցնում է իր հաստ շերտով, կապույտ լույսը արտացոլվում է, իսկ կարմիրը կլանում է:

Սառույցն ինքնին ձևավորվել է ժամանակի ընթացքում, և կրկնվող հալվելն ու սառչելը ձևավորմանը հարթ տեսք են տվել:

8. Զոլավոր այսբերգներ, Հարավային օվկիանոս

Այս երեւույթը առավել հաճախ նկատվում է Հարավային օվկիանոսում։ Գծավոր այսբերգները կարող են ունենալ կապույտ, կանաչ և շագանակագույն շերտերև ձևավորվում են, երբ սառույցի մեծ կտորները պոկվում են սառցե դարակներից և ընկնում օվկիանոս:

Օրինակ, կապույտ շերտեր առաջացան, երբ սառցե շերտը լցվեց հալված ջրով և այնքան արագ սառեց, որ փուչիկները չհասցրեցին գոյանալ: Աղի ծովի ջուրը, որը պարունակում է ջրիմուռներ, կարող է առաջացնել կանաչ շերտեր: Այլ գույները սովորաբար հայտնվում են, երբ տեղումները վերցվում են սառույցի շերտով, երբ այն ընկնում է ջուրը:

9. Անտարկտիդայի Էրեբուս հրաբխի սառցե աշտարակներ

Մշտապես գործող Էրեբուս հրաբուխը, հնարավոր է, միակ վայրն է Անտարկտիդայում, որտեղ սառույցն ու կրակը հանդիպում են: Այստեղ, 3800 մետր բարձրության վրա, կարող եք գտնել հարյուրավոր սառցե աշտարակներ, որոնք հասնում են մինչև 20 մետր բարձրության... Նրանք հաճախ արտանետում են գոլորշի, որի մի մասը սառչում է աշտարակների ներսում՝ ընդարձակելով ու երկարացնելով այն։

10. Սառած ջրվեժ

Այսպես, օրինակ, ԱՄՆ-ի Վեյլ քաղաքում Fang Falls-ը հատկապես ցուրտ ձմռանը վերածվում է հսկայական սառցե սյունի՝ հասնելով. 50 մետր բարձրություն և 8 մետր լայնություն.

Նիագարայի ջրվեժի սառեցման օրը

Ձմեռային երկարատև սառնամանիքների ժամանակ ջրվեժի որոշ հատվածներում կարող է ձևավորվել սառույցի կեղև: Մի քանի տարի առաջ համացանցում հայտնվեցին լուսանկարներ, որոնք գրավել էին սառեցված նիագարայի ջրվեժը, ենթադրաբար պատրաստվել է 1911 թ.

Փաստորեն, նկարները, ամենայն հավանականությամբ, արվել են 1848 թվականի մարտին, երբ սառույցի խցանման պատճառով ջրի հոսքը դադարեցմի քանի ժամով: Ամբողջ ջրվեժն ամբողջությամբ սառած չէ, և ջրի որոշ հոսքեր դեռ ժայթքել են: Նիագարայի ջրվեժը պատմության մեջ երկրորդ անգամ սառել է 1936 թվականին սաստիկ սառնամանիքների պատճառով։

11. «Զղջացող ձյուն», Անդերի լեռներ

Կալգասպորիկամ ինչպես նրանց անվանում են նաև «զղջացող ձյուներ» կամ «զղջացող վանականներ» զարմանալի սառցե փշեր են, որոնք ձևավորվում են բարձրադիր վայրերում գտնվող հարթավայրերում, օրինակ՝ Անդերի լեռներում, որոնք գտնվում են ծովի մակարդակից 4000 մետր բարձրության վրա:

Կալգասպորները կարող են հասնել բարձունքների մի քանի սանտիմետրից՝ սառած խոտ հիշեցնող և մինչև 5 մետր, սառցե անտառի տպավորություն թողնելով։

Ենթադրվում է, որ դրանք ձևավորվել են տարածքում ուժեղ քամիների և արևի լույսի պատճառով, ինչը հանգեցնում է սառույցի անհավասար հալչմանը և տարօրինակ ձևերի առաջացմանը:

12. Կունգուրի սառցե քարանձավ, Ռուսաստան

Կունգուրի սառցե քարանձավ - աշխարհի ամենամեծ քարանձավներից մեկըև Ուրալի ամենազարմանալի հրաշքները, որոնք գտնվում են Պերմի մարզի Կունգուր քաղաքի ծայրամասում: Ենթադրվում է, որ քարանձավը ավելի քան 10 հազար տարեկան է։

Դրա ընդհանուր երկարությունը հասնում է 5700 մետրի, քարանձավի ներսում 48 գրոտո և 70 ստորգետնյա լիճ, մինչև 2 մետր խորություն։ Սառցե քարանձավի ներսում ջերմաստիճանը տատանվում է -10-ից -2 աստիճան Ցելսիուսի սահմաններում։

Կունգուրի սառցե քարանձավը զբոսաշրջիկների շրջանում ժողովրդականություն է ձեռք բերել իր սառցե գոյացությունների, ստալակտիտների, ստալագմիտների, սառցե բյուրեղների և սառցե սյուների շնորհիվ: Ամենահայտնի գրոտոները. Ադամանդ, բևեռ, երկնաքար, հսկա, ավերակներ, խաչ.

Մեկնաբանություն՝ ըստ Ֆոքսին

P.S. եթե ձեզ դուր չեն գալիս իմ անհեթեթությունները, ապա ազատ զգաք մինուս դրեք, քանի որ այս ամենն այստեղ բացարձակապես անտեղի է, ես գրում եմ պարզապես զգացմունքների վրա իմ սիրելի խաղերի շարքից մեկից՝ ամբողջ Խաղաղություն;)

Մեկնաբանություն՝ ըստ Ֆոքսին

Մեկնաբանություն՝ ըստ Ֆոքսին