Как образовался арктический лед

Площадь льдов Арктики

В природе все гармонично и не бывает ничего лишнего. Климатическая система планеты – своего рода огромный живой организм, в котором каждый элемент играет свою особенную роль. Например, льды.

Для земной атмосферы арктический лед имеет очень большое значение. Именно благодаря ему планета не нагревается до предела солнцем, поскольку льды в Арктике отражают солнечные лучи. Помимо этого, он является необходимой составляющей системы циркуляции вод Мирового океана.

Процесс образования и существования ледяного покрова Арктики обусловлен присутствием тонкого слоя распресненной воды, под которым ее соленость резко возрастает. Ученые называют этот эффект галоклин, или скачок солености. Основательность перемешивания вод ограничивается площадью того самого пресного слоя (как правило, его толщина составляет 50-100 м.). Благодаря галоклину возникает скачок плотности, в результате возникает преграда перемешиванию глубинных вод с поверхностным слоем. Примерно так и образуется арктический лед.

Существует две разновидности арктических льдов: подземные и наземные. Наземные льды Арктики, иначе говоря, ледники, образуются в результате влияния на рельеф погодной обстановки. Главная их составляющая – снег, который выпадает здесь очень часто. Но бывают и шельфовые образования, состоящие из морского льда.

Изменения климата на Арктике

Виды льда Арктики можно определять по ряду параметров: стадии развития, положению, происхождению, возрасту.
У каждого ледника в Арктике есть область питания и область расхода. В первом случае льда образуется больше, чем расходуется. Во втором — большая часть либо тает под влиянием тепла, либо раскалывается на айсберги.

Также ученые выделили две ледниковые группы Арктики: покровные и горные. У покровных ледяной слой покрывает все неравномерные части рельефа, а горный лед Арктики имеет форму того рельефа, где был образован. После своего возникновения ледники, особенно большие, сами создают себе благоприятные условия для существования, поскольку способны влиять на климат.

Почему тают льды Арктики

По мере того, как льды Арктики тают, расширяются и возможности для разработки месторождений полезных ископаемых, в частности, газа и нефти. Но с другой стороны, последствия глобального исчезновения льдов могут стать весьма плачевными. Так, изменения климата Арктики в сторону значительного потепления усилит парниковый эффект.

Помимо этого, будет нанесен серьезный удар по существующей экосистеме. Многие виды животных, в том числе и те, что занесены в Красную книгу, просто прекратят свое существование. Дело в том, что процессы их жизнедеятельности и холодный ледовый климат напрямую связаны.

Самые серьезные последствия, конечно, будут обусловлены тем, что огромной ледяной шапки, отражающей солнечные лучи, уже не будет. В результате климат на планете может стать вообще непригодным для существования человека. Грядущие экстремальные перемены погодных условий вызовут наводнения в одних местах, нехватку пресной воды и засухи в других. И все это лишь малая часть предварительных неутешительных прогнозов.

С 26 по 27 сентября в Мурманске проходил XI Региональный общественный форум-диалог «Сотрудничество для устойчивого развития .

20 августа вице-премьер Максим Акимов совершил рабочую поездку в Ямало-Ненецкий автономный округ, где провел совещание по .

Экспертный Совет при Правительстве РФ
Рабочая группа
«Развитие Арктики и Северного морского пути»

ekspertny.sovet@yandex.ru

Источник

ЛЬДЫ АРКТИКИ

Льды – характерная и неотъемлемая особенность Арктики. Льды влияют на природные условия, фауну, судоходство, индустриальное развитие Арктики.

Как образуется лед?

При льдообразовании сначала формируются ледяные иглы, сало, снежура и шуга. Смерзаясь, они образуют нилас – изгибающийся на волне эластичный лед толщиной до 10 см. Со временем нилас превращается в ломкий серый и серо-белый лед толщиной от 10 до 30 см. Лед толщиной более 30 см называется однолетним. За зиму однолетний лед успевает нарасти до 2 м. Толщина двухлетних и многолетних льдов нередко превышает 3,5 м. Морской лед классифицируют не только по возрасту (толщине), но и по многим другим признакам: подвижности, происхождению, размерам льдин и т. д.

При какой температуре образуется лед?

Как известно, льды появляются при охлаждении воды до температуры замерзания. Однако замерзание пресной и морской воды протекает по-разному. Пресная вода приобретает наибольшую плотность при +4 °C и замерзает при 0 °C. В пресных водоемах вода, охлаждаясь до +4 °C, начинает опускаться вниз. При этом происходит перемешивание ее верхнего слоя с вовлечением больших объемов воды в процесс охлаждения; это задерживает начало образования льда. При дальнейшем охлаждении воды (ниже 4 °С) процесс перемешивания замедляется, уменьшается ее плотность. В то время, когда температура поверхностного слоя воды достигает 0 °C, начинает образовываться лед.

Морские воды, соленость которых составляет менее 24,7‰ (солоноватые воды), как и пресные, при охлаждении достигают наибольшей плотности; затем перемешивание замедляется, температура на поверхности быстро приближается к температуре замерзания, и начинается льдообразование. Солоноватые воды характерны для устьевых зон арктических рек.

Начало льдообразования в Арктике определяется теплосодержанием поверхностного слоя воды. Льдины, сохранившиеся в летний период, служат ядрами кристаллизации, ускоряющими льдообразование. С точки зрения подвижности морской лед подразделяется на два типа:

Дрейфующие льды меняют свое положение под действием ветра и течений. К неподвижным льдам относят припай и стамухи.

Припай в его начальной стадии называют ледяным заберегом. Ширина его колеблется от нескольких метров до 100–200 м. В период максимального развития льда ширина арктического припая может достигать десятков и сотен километров. В Арктике припай устанавливается, как правило, в октябре-ноябре. В проливах Вилькицкого, Санникова, Дмитрия Лаптева и Канадского Арктического архипелага он сохраняется до лета, а в отдельных районах – несколько лет. Вдоль его кромки под действием ветров формируются заприпайные полыньи (покрывающиеся начальными видами льда и молодым льдом). По ним проходят пути плавания ледоколов и судов. Особенно обширный припай наблюдается зимой в Восточно-Сибирском море и в море Лаптевых, где его ширина измеряется сотнями километров.

Стамухами называют нагромождения льда (торосы), севшие на мель. Стамухи могут быть одиночными или образовывать барьеры (цепочки). Стамухи представляют собой нагромождения обломков льда высотой до 10 м и более. В большинстве случаев стамухи образуются на глубинах до 20 м, в редких случаях до 30–35 м. Средняя высота арктических стамух составляет 8–9 м (макс. 17–20 м). Наиболее мощные стамухи наблюдаются в Чукотском море.

Спасибо, что дочитали статью до конца! Спасибо за Ваши лайки!

Но несмотря на то, что лёд и снег в Арктике – куда ни бросишь взгляд, под льдом в глубинах холодных морей есть жизнь. Рекомендуем Вам нашу детскую книжную новинку «Под арктическим льдом» .

Источник

Какой толщины лед на полюсах, и откуда берутся айсберги

Что происходит там на полюсах

Впервые на Северный полюс исследователи прибыли в 1909 году, а на Южный — в 1911. Северный полюс необитаемый, и по большому счету, он всего лишь условная точка на дрейфующей ледяной шапке над Северным Ледовитым океаном. На Южном полюсе эта шапка толще и лежит она на материке Антарктида. Там стоят исследовательские станции: ученые измеряют метеорологические и геофизические показатели.

Температура в районе полюсов опускается до — 80 градусов. И так как вода там теплее воздуха, жизнь в основном сосредоточена в ней.

Какой толщины лед на полюсах

Антарктиду покрывает 25 млн кубических километров льда. Если вдруг он весь растает, уровень Мирового океана повысится на 50 м. На Южном полюсе толщина льда достигает почти 2700 м, а в некоторых местах Антарктиды даже больше. Этот лед образовался миллионы лет назад. А вот на Северном полюсе льды подвижны: они плавают в океане, их толщина даже зимой не больше 5 м.

Откуда берутся айсберги

Некоторые думают, что айсберги — это куски замерзшей океанской воды, но это не так. Айсберги откалываются от ледников. А ледники — это медленно сползающие в океан ледяные массы пресной воды. Гигантские айсберги могут быть в толщину до 600 м, а в поперечнике — несколько километров. Айсберги сидят глубоко в воде и выступают над океанской поверхностью только на 1/6 часть.

Подписывайтесь на канал и ставьте лайк, чтобы знать больше других.

Источник

Как петербургские ученые нашли самый древний лед на планете, которому больше 1,3 миллиона лет. Рассказывает полярник

В январе петербургские ученые обнаружили в Антарктиде лед, возраст которого составляет как минимум 1,3 млн лет. Благодаря древнему воздуху, который содержит в себе антарктический лед, это открытие поможет узнать, как менялся климат Земли.

Ведущий научный сотрудник Арктического и Антарктического научно-исследовательского института Алексей Екайкин рассказал «Бумаге», как образовался найденный древний лед, сколько лет бурили скважину на российской научной станции «Восток» и что будут делать с добытым образцом.

Алексей Екайкин

Ведущий научный сотрудник Лаборатории изменений климата
и окружающей среды Арктического и антарктического
научно-исследовательского института

Как образовывался лед Антарктиды

Современный ледниковый покров Антарктиды образовался около 14 млн лет назад, и с тех пор континент выглядит приблизительно так, как сейчас. Ледниковый покров Антарктиды сложен так называемым атмосферным льдом, то есть льдом, образовавшимся из атмосферных осадков, кристаллов снега, которые круглый год в твердом виде выпадают из воздуха.

Антарктида — уникальное место, поскольку даже летом здесь отрицательная температура воздуха, благодаря чему все осадки выпадают в твердом виде и не тают. Год за годом, тысячелетие за тысячелетием накапливаются слои снега. Дальше снег уплотняется, превращается в лед, лед растекается от центра ледника к его краям. Соответственно, на поверхности ледника — современный снег, а чем глубже, тем старше ледяные слои.

Российская антарктическая экспедиция. Фото: Алексей Екайкин

Как ученые обнаружили лед, которому больше 1,3 млн лет

Возраст льда из нижней части ледяного керна (образца льда — прим. «Бумаги») станции «Восток» — как минимум 1,3 млн лет. До этого момента самым древним льдом на Земле считался «голубой лед» из Сухих долин возле американской станции Мак-Мердо (крупнейший исследовательский центр в Антарктике — прим. «Бумаги») возрастом около 1 млн лет. «Голубой лед» теоретически может быть и гораздо древнее, но он не очень нас интересует: когда лед находится вблизи дневной поверхности (поверхности земли — прим. «Бумаги») в течение очень долгого времени, то содержащаяся в нем климатическая информация постепенно стирается и искажается за счет молекулярной диффузии.

То, что на «Востоке» есть лед старше 400 тысяч лет, было известно с 1998 года. В том году бурение завершилось на глубине 3623 метров. Полученный ледяной керн был проанализирован в лабораториях России, Франции и США — и оказалось, что возраст льда на глубине 3310 метров составляет 420 тысяч лет. По этому керну было сделано много интересных открытий: например, впервые была показана тесная связь между концентрацией углекислого газа в атмосфере и температурой воздуха.

Но глубже 3310 метров находится еще 200 метров атмосферного льда, то есть образованного атмосферными осадками. Было ясно, что этому льду больше 400 тысяч лет, но продатировать его было невозможно, поскольку придонные слои льда перемешаны движением ледника.

И вот некоторое время назад мой коллега Владимир Липенков, заведующий Лабораторией изменений климата и окружающей среды Арктического и антарктического НИИ, обратил внимание на большой размер гидратов воздуха в нижних слоях льда. Гидраты воздуха — это кристаллическое соединение молекул воздуха и воды, они образуются в леднике из пузырьков воздуха при огромных давлениях.

Гидраты воздуха. Фото предоставлено Алексеем Екайкиным

Была создана модель роста воздушных гидратов, которая показала, что возраст этого льда составляет более 1 млн лет. Эта датировка была потом подтверждена независимыми методами, основанными на измерении концентрации во льду космогенных изотопов.

Сколько лет бурили скважину и как доставали лед

Керн получается благодаря механическому бурению. Проект глубокого бурения на станции «Восток» начался в 1970 году. К этому времени несколько глубоких скважин уже пробурили в Антарктиде и Гренландии. Целью всех этих проектов было изучение прошлого климата нашей планеты, поскольку ледяные слои полярных ледников хранят информацию о тех условиях, в которых они сформировались.

Поначалу бурение на «Востоке» шло тепловым методом, при котором лед плавится. В 1990 году началось бурение нынешней скважины 5Г («пятая глубокая»), для которой профессор Горного университета Николай Васильев разработал механический снаряд. Лед режется ножами, укрепленными на конце полой трубы. В результате труба заглубляется в ледник, а внутри трубы остается цилиндр льда — тот самый ледяной керн.

Образцы льда. Фото: Алексей Екайкин

Поначалу бурение шло без проблем, но на глубине больше 3000 метров начались сложности, связанные с высокой температурой льда (близкой к точке плавления) и большим размером ледяных кристаллов. Сейчас все эти проблемы решены, и бурение проходит в рутинном режиме. Но всё же бурение скважины 5Г заняло целых 22 года: с 1990 по 2012 год (в этом году ученые достигли подледного озера Восток на глубине 3769,3 метра — прим. «Бумаги»).

За прошедшие годы сложностей было много: и технические проблемы, и финансовые трудности. Кстати, самым продуктивным периодом были 1990-е годы, когда бурение льда на «Востоке» было совместным проектом России, Франции и США. Благодаря этому международному сотрудничеству скважину пробурили и получили уникальные научные результаты.

Зачем нужно изучать древнейший лед планеты

Интерес к древнему льду связан с изучением прошлого климата нашей планеты. Примерно миллион лет назад на Земле случилась так называемая среднеплейстоценовая климатическая революция: длина климатических циклов «оледенение — межледниковье» увеличилась с 40 тысяч лет до 100 тысяч, и амплитуда этих колебаний возросла. Климат Земли в целом стал холоднее.

Причина этих изменений не ясна, но полагают, что дело в изменившейся концентрации углекислого газа в атмосфере. Чтобы прояснить этот вопрос, как раз и нужен древний лед, поскольку только антарктический лед содержит в себе древний воздух нашей планеты.

Стоит ли ждать новых географических открытий и зачем изучать льды Антарктиды?

Что будет дальше с образцами керна? Лед доставят в Лабораторию изменений климата и окружающей среды Арктического и антарктического НИИ в Петербурге, где мы будем изучать газовый и изотопный состав этого льда. Это позволит изучить, какими были климатические условия на нашей планете более миллиона лет назад.

Источник