Содержание к диссертации
Введение
2. География и морфологические особенности современного наземного оледенения 54
2.1. Размеры и географическое распространение ледников. 54
2.2. Морфология й тектоническая структура дедшковых покровов движение льда . 73
2.3. Выводы 122
3. Основные черты внешнего массообмена ледников 124
3.1. Общая характеристика климата ледниковых регионов и условия питания ледников 125
3.2. Осадки, особенности снегонакопления на ледниках и аккумуляция 134
3.3. Абляция 146
3.4. Выводы 172
4. Гляциологические зоны и их границы, температурный реейм ледниковых толщ 176
4.1. Граница питания и фирновая линия 176
4.2. Гляциологические зоны 191
4.3. Температурный режим ледниковых толщ 210
4.4. Выводы 220
5. Современное состояние и балаю массы ледников 223
5.1. Признаки отступания 223
5.2. Баяанс массы 232
5.3. Ледниковый сток 257
5.4. Вывода. 269
6. Основные голщеновые и современные гляциальные и явления и процессы 272
6.1. Физико-географические условия и основные геоморфологические процессы в пределах островных ледниковых регионов 275
6.2. Основные географические следствия статжческого поднятия арктических островов . 283
6.3. Динамика ледяных берегов 288
6.4. Лимнологическая характеристика арктического островного перигляциала 295
6.5. Лавинно-селевый режим ледниковых регионов 310
6.6. Выводы 320
7. Палеогляциологические аспекты развития оледенения, гляциологическое районирование и ледниковые ландшафты 325
7.1. Основные этапы развития оледенения Арктики (происхождение и возраст арктических ледников) 325
7.2. Гляциологическое районирование 339
7.3. Ландшафтно-географическое положение арктических ледниковых покровов и их внутриландшафтная дифференциация (ледниковые покровы как ландшафтные единицы) . 346
7.4. Выводы 368
8. Основные выводы, задачи и перспективы гляциологического изучения арктики 372
Литература 390
- Морфология й тектоническая структура дедшковых покровов движение льда
- Осадки, особенности снегонакопления на ледниках и аккумуляция
- Основные географические следствия статжческого поднятия арктических островов
- Ландшафтно-географическое положение арктических ледниковых покровов и их внутриландшафтная дифференциация (ледниковые покровы как ландшафтные единицы)
Введение к работе
Арктика - страна льда. И это не просто образное выражение, а ее природная сущность. Неслучайно крупнейший советский географ академик Л.С.Берг, характеризуя в обобщенной форме природные условия Арктики, наряду с тундрой выделил в ее пределах специфическую ландшафтно-географическую зону, названную им ледяной [40] .
Хотя в пространственном отношении в Арктике господствуют морские плавучие льды, все же существенную структурную часть арктических ландшафтов составляют покровные ледники на островах Северного Ледовитого океана. Оледенение присутствует здесь в разнообразных формах - в виде конституционных и сегрегационных ископаемых льдов и вечной мерзлоты, а также в виде морских пьдов и наземных ледников - оно во многом определяет характер других элементов природного комплекса высокоширотной Арктики. Лед здесь во всех формах своего проявления и существования обусловливает особое "энергетическое" (по А.А.Григорьеву [I50] ) состояние географической среды, поскольку образование и сохранение льда требует специфических климатических условий , "определенный оптимум температуры, осадков и влажности" 213] . Именно поэтому в работах Л.С.Берга [40-42] , а также И.М.Иванова [213] Северная полярная область (исключая тундру) характеризуется как ле-дяная зона, практически совпадающая с зоной арктических пустынь. В наземном варианте ее условия наиболее полно представлены на высокоширотных арктических островах, и особенно в пределах островных ледниковых щитов. Здесь сложился "оптимум" условий ледяной зоны.
Исследованиями установлено, что современное оледенение полярных областей Земли является важнейшим природным феноменом, с режимом которого связаны многие гидрометеорологические процессы и явления на сопредельных территориях и акваториях. Работы М.И.Будыко [ 60] , П.А.Щумского [441] , А.Н.Кренке В.М.Котлякова J246J , О.П.Чижова [416]и ряда других исследователей подчеркивают роль морских льдов и наземных ледниковых покровов в формирований теплового режима отдельных регионов Земли, ее полушарий и планеты в целом. Поэтому естественно, что изучение ледников - это одна из сторон многообразной научно-экспедиционной деятельности Арктического и антарктического научно-исследовательского института на арктических островах. Необходимость и важность изучения современных ледников диктуется также тем обстоятельством, что в них заключены значительные массы "законсервированной" пресной воды, в которой современное общество уже начинает постепенно испытывать недостаток, местами весьма ощутимый.
Для освещения современных гляциальных условий в пределах Советской Арктики исследователи долгое время располагали очень ограниченными сведениями и были вынуждены в значительной степени пользоваться материалами косвенных наблюдений и ненадежных экстраполяции (особенно по оледенению Северной Земли). Недостаточными являлись сведения о типе питания ледников, высотном положении гляциологических зон, о режиме и состоянии оледенения некоторых районов. Это в значительной степени объяснялось тем, что каких-либо специальных гляциологических исследований, например, в таких районах, как Северная Земля и горный Таймыр, долгое время поставлено не было, практически вплоть до шестидесятых годов, когда в некоторой степени созрели условия для осуще - II ствяения обобщающих обзоров, охватывающих все основные ледниковые регионы Советской Арктики.
Особенно плодотворным для полярной гляциологии был период с 1947 по 1969 гг., включающий работы по программе МГГ (1957-1959 гг.), когда были продолжены те усилия, которые предпринимались ранее в отношении гляциологического изучения Северной полярной области Р.Й.Самойловичем, В.Ю.Визе, М.М.Ермолаевым, И.М.Ивановым, Н.Н.Урванцевым, II.А.Шуйским и многими другими советскими географами и гляциологами-полярниками. Именно основываясь на результатах их исследований, стало возможным успешное осуществление плодотворных экспедиционных гляциологических исследований МГГ и последующих лет.
Важное место в общегеографическом изучении Арктики занимает цикл гляциологических исследований, проведенных на Земле Франца-Иосифа в 1947-1952 гг. Не будучи полностью обработанными, а тем более опубликованными в региональном плане, результаты этих исследований послужили основным исходным материалом для решения ряда назревших гляциологических проблем. В частности, определенным итогом работ этой экспедиции явилась разработка П.А.Шуйским основ структурного ледоведения и учения о зонах льдообразования [435] , а также выявление им в рамках этих разработок ледяного типа питания (питания инфильтрационно-кон-желяционным льдом). Этим были по существу созданы теоретические предпосылки для дальнейших целенаправленных и плодотворных гляциологических исследований в пределах Советской Арктики в последующие годы,
В настоящее время в облаоти гляциологии назрел и происходит процесс осмысления и обобщения обширного массива данных, полученных экспедиционным путем в период МГГ и в последующие годы. Материалы исследований обрабатываются и обобщаются в региональном и в проблемном плане. Примерами обобщающих работ являются монографии и проблемные статьи В.В.Богородского, М.Г.Гросвальда, С.В.Калесника, Е.С.Короткевича, В.М.Котлякова, А.Н.Кренке, В.Н.Петрова, В.Г.Ходакова, О.П.Чижова, П.А.Шуйского и других исследователей [?, 49, 154, 160, 171, 224, 240, 246-255, 261, 324, 408, 425, 435, 4Эб] . Многие работы в той или иной степени прямо либо косвенно касаются современного оледенения Советской Арктики, поскольку в ее пределах за последние 20-25 лет был проведен большой комплекс разносторонних исследований, освещающих основные черты географии, режима и эволюции ледникового покрова арктических островов. Наиболее крупными работами по гляциологии Арктики являются коллективные монографии "Оледенение Новой Земли" и "Оледенение Земли Франца-Иосифа", созданные группой авторов Института географии АН СССР и освещающие современное состояние оледенения этих районов наиболее полно и всестороше на основе материалов самых последних исследований. Итоги гляциологических исследований Советской Арктики требуют и более широкого обобщения. Такая работа идет в гляциоклиматологическом аспекте (об этом свидетельствуют, в частности, проблемные статьи А.Н.Кренке 249-255], и в палеогляциологическом отношении (см.работы М.Г.Гросвальда [154-160] .
Настоящая характеристика режима оледенения Советской Арктики представляет, по нашему замыслу, определенный этап обобщения гляциологических представлений преимущественно в географическом и гяяциогидрологическом отношениях, поскольку покровные ледники арктических островов и горнодолинные ледники материковой Арктики представляют собой специфический объект не только чисто гляциологического, но и физикбгеографического и гидрометеорологического изучения. Это объясняется, в частности, тем, что исследование современного состояния и прошдой эволвдии оледенения смыкается с рядом взаимосвязанных вопросов, в первую очередь, с изучением режима (структуры и измен-чивости) ледникового стока, водного баланса островов и при-ледниковых озерных бассейнов разного генезиса, с проблемой редьефообразования, формирования рыхлых четвертичных тощ, гляциойзостатйческйх движений, перемещения береговых линий, формирования морских террас и других генетически сопряженных с ними форм, а также с проблемой изменчивости климатических и гидрологических условий современной эпохи.
Все перечисленные проблемы в той или иной мере связаны с изучением режима арктических ледников, поскольку анализ ледниковых процессов является существенным элементом характеристики перигляциаявной зоны, к которой на арктических островах при-надяежат практически все свободные от льда участки суши. Пе-ригляциая Арктики всегда изучался параллельно со всесторонним исследованием режима самих покровных ледников, являющихся наиболее характерным ландшафтным элементом высокоарктической природы, поскольку другие виды оледенения (ископаемые дьды и вечная мерзлота) свойственны и многим областям умеренного пояса, вплоть до лесостепной зоны. Такая точка зрения на арктический перигдяциад и оледенение островов Арктики на протяжений ряда дет посдедоватедьно развивалась в наших работах [ПО, ІІ4-ІІ7, 120, 123] , причем ее правомерность находила свое прямое либо косвенное подтверждение в исследованиях Е.С.Короткевича [239, 240] , И.В.Семенова [361, 362] , В.Д.Суходровского [374, 375] , В.М.Котлякова и А.Н.Кренке [247] и ряда других географов. Предпосылки развития этих идей заключались еще в цитированных работах Д.С.Берга [40-42] и И.М.Иванова [2ІЗ] 50 яет тому назад.
Исходя из этих представлений, освещение проблемы региональных связей оледенения и перигляциала, анализ их взаимоотношений сконцентрировались в последнее время на целенаправленном исследовании основных геосистем арктической островной суши, которыми являются ледники, прияеднйковые озера (с соответствующими фациями донных осадков), а также морские и континентальные (главным образом, ледниковые) геоморфологические комплексы (отложения и формы рельефа) на побережьях и в глубине островов. Преимущественное изучение указанных структурных элементов природной среды было начато более двадцати лет назад 128] под руководством автора на островах Земли Франца-Иосифа и затем продолжено на Северной Земле. При этом сугубое внимание было обращено нами на доминантный характер (по В.С.Жекулину [I99J ) ледниковых геокомплексов на арктических островах и существенное индикационное (по Я.Л.Россолимо [341] ) и информативное существо озерных геосистем, связанных в своем режиме с эволюцией оледенения. Таким образом, в период, последовавший после МЕТ, в работах автора, выполненных с 1961 по 1981 гг., сформировалось определенное направление исследований, сосредоточенных на указанных главных геокомплексах со свойственными им природными процессами. Новое плодотворное продолжение и развитие это направление получило в исследованиях В.М.МакееБа и А.А.Мордвинова, начатых на Северной Земле под нашим руководством с 1974 г. [l25 .
Комплексный подход к изучению природной среды высокоширотной Арктики вообще и ледников, в частности, с задачей получения однородных рядов наблюдений и количественной оценки основных гляциальных и перигляциальных явлений нашел свое есте - 15 ственное яогнческое выражение в создании Североземеяьского гляциологического стационара [l27] .
Касательно ряда основных природных процессов, определяющих развитие арктического островного перигляциала, автором и другими исследователями в последние годы были получены многие важные данные, которые рассмотрены здесь в совокупности с материалами, характеризующими современное состояние ледников. В настоящей работе обобщаются и анализируются основные особенности географии современного наземного оледенения Советской Арктики, а также $мзико-географические и гидрологические аспекты его режима и эволюции. Возможность осуществить это исследование автору дало его многолетнее участие в экспедиционных работах НЖГА и ААНИИ, проведенных в течение 1957-1980 гг. на арктических островах и в пределах горного Таймыра. В работе использованы материалы экспедиционных наблюдений, проведенных при участии и руководстве автора на Земле Франца-Иосифа в 1957 и 1960-1962 гг.; на Северной Земле с 1962 по 1980 гг. (с перерывами), в горах Бырранга в 1967 г., а также на островах Виктория и Ушакова в 1961 и 1963 гг. Результаты исследований автора, естественно, сочетаются с основными итогами работ Института географий АН СССР на Земле Франца-Иосифа и Новой Земле и более ранних исследований Арктического института - на островах Депонта.
Морфология й тектоническая структура дедшковых покровов движение льда
Пространства Советской Арктики охватывают акватории северного шельфа Евразии, которым окаймляется глубоководный Арктический бассейн Северного Ледовитого океана, и территории островов, располагающихся в пределах этого шельфа и несущих покров льдов современного оледенения, от о.Виктория и Земли Франца-Иосифа на западе до островов Де-Лонга на востоке. Из континентальных районов современного оледенения в пределы Арктики входит только горноледниковый узел Бырранга (в северо-восточной части п-ова Таймыр).
Энергетическую основу арктических яандшафтов суши и моря составляет баланс не только радиационного, но, в значительной мере, и адвективного тепла. Посяеднее играет важную роль в режиме современного ояеденения и в формировании природы Советской Арктики и Арктики вообще. В течение года в Арктику поступает около ІСг ккая адвективного тепла в результате атмосферной циркуляции [453] и до 2eI(r ккая посредством морских течений и теплового стока крупных рек, впадающих в Северный Ледовитый океан (по В.С.Антонову, В.В.Панову и А.О.Шпайхеру). Примерно таков же порядок прихода солнечной радиации [18, 20, 319, 320, 431, 432] .
Высокоширотные острова Советской Арктики, режим современного ояеденения которых является основным предметом нашего исследования, невелики по размерам сравнительно с обширными акваториями омывающих морей. Площадь большинства островов исчисляется несколькими тысячами квадратных километров, а поперечник обычно не превышает 200-300 км. Территория же самого крупного из островов Советской Арктики - Северного острова Новой Земли не превосходит 50 тыс.км2.
Рельеф большинства островов преимущественно платообразный (Земля Франца-Иосифа, о.Большевик, о-ва Де-Яонга), низменно-равнинный или низкогорно-холмистый (Новая Земля, ряд островов Северной Земли) с высотами не более 800-1000 м над уровнем моря. Наибольшие отметки поверхности островов обычно приурочены к центральным (ледораздельным) зонам островных ледниковых щитов. Ряду островов Северной Земли и Земли Франца-Иосифа (Земля Александры, Греэм-Белл, Комсомолец) возвышенный облик придают только ледниковые щиты. Расчлененность рельефа островов зачастую вуалируется ледниковыми щитами и куполами, сплошь перекрывающими некоторые острова (в частности, на Земле Франца-Иосифа и Северной Земле). На о-вах Земля Георга, Комсомолец и Октябрьской Революции ледниками перекрыты также некоторые проливы и фиорды.
Единственным континентальным районом современного оледенения Арктики в ее евразиатском секторе является п-ов Таймыр, северная оконечность которого - мыс Челюскин - достигает 7743 с.ни Таким образом, Таймыр одновременно является самым северным физико-географическим регионом континентальной Евразии. Его южная граница проходит вдоль подножья северного уступа Среднесибирского плоскогорья, почти совпадая с линией раздела лесной и тундровой зон, т.е. с геоботанической границей Арктики. Граница Таймыра как орографической единицы хорошо сочетается не только с зональной границей (обусловленной геоботанически и климатически), но практически совпадает также с контурами азонального свойства, а именно: с границами разнородных структурно-геологических, литологических и геоморфологических территориальных комплексов, что важно при оценке распространения гляциальных (лавинно-селевых и других) явяений, рассматриваемых в нашей работе наряду с наземным оледенением.
Почти вся территория полуострова охватывается зоной тундры. Однако, несмотря на обусловленную этим обстоятельством сравнительную однородность природной обстановки, в пределах Таймыра существуют весьма разнообразные ландшафты. Наряду с типичными тундровыми ландшафтами здесь имеются горные арктические пустыни [37б] . Наибольший интерес для нас представляют горнодедни-ковые ландшафты, сосредоточенные в основной положительной орографической области Таймыра - в горах Бырранга, наиболее возвышенных в северо-восточных отрогах, где ряд вершин превосходит по высоте І000-ІІ00 м над уровнем моря. Максимальные отметки здесь достигают II00-II46 м (горы Дедниковая, Арктического института и Безымянная). Таким образом, водораздельная область гор Бырранга, где на территории в несколько сотен квадратных километров преимущественные отметки хребтов колеблются около 1000 м, относится к зоне среднегорья со свойственными этому высотному поясу весьма значительным расчленением и особенностями гляциальной обстановки. Относительные превышения в этом районе достигают местами 500-700 м. Современный рельеф горного Таймыра в основном формируется под воздействием морозного выветривания, эрозии,солифлюкции, гольцовой планации и нивации. Последняя наиболее характерна для восточной части гор Бырранга, где в настоящее время существуют ледники [276, 277] .
В современную эпоху горный Таймыр и арктические острова испытывают поднятие. Предполагается, что на островах оно имеет преимущественно гляциоизостатйческую природу. Вулканизм и сейсмичность как предпосылки ряда катастрофических гляциальных явлений арктическим островам и п-ову Таймыр несвойственны.
Основные черты природы высокоширотной Арктики складываются под совокупным вяиянием семи гяавных факторов, часть которых является производной. Эти факторы следующие: 1. особенности радиационного режима, свойственные приполюсным пространствам; 2. атмосферная адвекция тепяа; 3. морская адвекция тепяа; 4. речная адвекция тепяа с материковым стоком рек Сибири и северо-восточной Европы, впадающих в арктические моря; 5. устойчивый ледяной покров моря ("морское ояеденение"); 6. вечная (многолетняя) мерзлота; 7. наземное оледенение (яеддики на суше) с присущими ледяным поверхностям отражающими и поглощающими свойствами, условиями аккумуляции, поверхностного таяния, испарения и айсбер-гового стока. В этом пяане мы рассмотрим ниже основные природные гидрометеорологические условия Советской Арктики, существенные для формирования гляциологической обстановки на островах.
Перечнеяенные факторы определяют климатические особенности арктических регионов и взаимосвязанные геояого-геоморфологические процессы выветривания, развития рельефа и гидрографической сети, формирования почвенно-раститеявного покрова тундровых и полярнопустынных пространств, экояогию животных и растительных организмов моря и суши, речной сток и режим озер, гидрологические процессы теплообмена поверхностных вод в омывающих морских акваториях, а также прямым и опосредствованным образом - режим современного наземного оледенения Арктики.
Осадки, особенности снегонакопления на ледниках и аккумуляция
Полупокровный,или сетчатый тип оледенения представлен на островах с сильно расчлененным коренным рельефом и морфологически близок к ледниковым системам шпицбергенского типа, характеризующимся большим количеством нунатаков и маломощным ледяным покровом, который лишь вуалирует характер погребенного рельефа, формы которого все же отчетливо угадываются под этим покровом [220] .
Неровности погребенного льдом коренного рельефа арктических островов и сравнимые с ними мощности льда определяют более или менее четкую и дробную дифференцированность ледниковых щитов (выражающуюся прежде всего в расчленении их поверхности), представляющих, таким образом, сложные ледниковые образования, в которых индивидуальность отдельных элементарных ледников становится второстепенной по сравнению с их общностью и тесной связью и когда отдельные ледники приобретают особенности, обусловленные тем, что в своем существовании зависимы от своих соседей [220j . Подобный взгляд на морфологию островных ледниковых покровов, в частности, Земли Франца-Иосифа развивали также в своих работах В.Б.Иванов и П.А.Щумский [435] , которые отмечали, что органическая генетическая связь в ледниковом комплексе (ледниковом щите - Л.Г.) - главное, индивидуальность элементов, слагающих комплекс - второстепенное. Существование некоторых ЙЗ этих элементов (а не всех, как считал В.Б.Иванов), в отдельности, вне связи с другими ледниками, т.е. вне комплекса, было бы невозможно.
Морфологические элементы островных ледниковых покровов. Несмотря на видимую сложность покровов и внешнее разнообразие отдельных ледниковых форм, составляющих в совокупности островные щиты, в их пределах выделяются только три основных морфологических элемента: купола, выводные и шельфовые ледники [lI4] . Купола и выводные ледники выделяются в морфологических характеристиках ледниковых покровов М.Г.Гросвальдом и А.Н.Креяке [168] , О.Н.Виноградовым и Т.В.Псаревой [78] , Е.С.Короткеви-чем [240] и рядом других исследователей. Ранее была тенденция различать в составе щитов целый ряд разнообразных типов ледников. В.Б.Ивановым, П.А.Щумским [435] , а затем и ВД.Дибнером [183, 184] различались, в частности, ледники - "амфитеатры" или "бассейны истечения", "площади оседания" и др», которые, на наш взгляд, являются лишь различными модификациями выводных ледников, различающимися именно чисто внешними чертами.
Купола, выводные и шельфовые ледники различаются между собой как чисто внешними морфологическими чертами и рельефом поверхности, так и особенностями механизма движения, питания и расхода ледникового вещества, т.е. ролью в общем балансе льда.
Ледниковые купола в покровах обладают различной степенью морфологической выраженности. Как указывает О.Н.Виноградов , некоторые из них лишь слабо угадываются в рельефе ледниковой поверхности слабо дифференцированных покровов. Это относится в наибольшей степени к Земле Франца-Иосифа, где насчитывается 502 купола, занимающих в общей сложности 8600 км2, или 62,8$ от всей площади оледенения. Наиболее крупные из них достигают 40 км в поперечнике. На Северной Земле ряд куполов достигает в диаметре 60-75 км. Всего на этом архипелаге насчитывается 67 куполов, наибольший из которых имеет поперечник 78 км при площади 4620 км2. Общая площадь куполов 14 858 км2 (81,1$).
Купола имеют типичную для этих ледниковых образований ка-раваеобразную форму и характеризуются округлостью и плавностью плановых очертаний и очертаний вертикального профиля. Многие купола в плане имеют несколько удлиненную овальную форму (ку-пол Кропоткина), а некоторые - звездообразную, с округлыми фестонами (купола І ушкетова, Аэросъемки, Гастелло и др.). Склоны куполов большей частью пологи (уклон не более 5-10) с полого-волнистым мезорельефом поверхности в периферийных частях. Только местами, на ограниченных локальных участках, склоны куполов более круты (до 40-45), например, южный склон купола Вавилова.
Как известно, движение льда в куполах определяется в основном распределением собственного давления слагающих их фир-ново-ледяных масс, приводящего к вязко-пластичному растеканию льда. Измеренные скорости движения поверхностных слоев льда незначительны. Они достигают 10-20 см в год в центральных зонах куполов и у кромок, оканчивающихся на суше, до 6-8 м в краевых прибарьерных частях, обрывающихся в море, и в верховьях выводных ледников [74, 76, 100, ПО, 114, 241 ] .
Скорости движения льда, измеренные в 1948-1952 и 1957- 1959 гг. на куполе Чюрлениса (о.І укера, Земля Франца-Иосифа) и в 1965 г. на куполах Дежнева и Вавилова (о.Октябрьской Револю-ции, Северная Земля), не превосходят 2-3 м в год. На периферии сравнительно крупных куполов о.Ушакова скорость движения льда равна,по нашим оценкам, 5-6 м в год [l07J . В общем виде распределение скоростей движения поверхностных слоев льда в куполах подчиняется закономерностям, выявленным П.А.Щумским в 1947-1952 гг. на Земле Франца-Иосифа и позднее сформулированным им в работе [440] .
Тектоническая структура куполов. Представляя собой единые образования в морфологическом плане, купола не являются монолитными по своей внутренней тектонической структуре. Особенности ее изучены М.Г.Гросвальдом на примере купола Чюрлениса (о.І ке-pa), однако по ряду косвенных признаков (в частности, по выходам внутренней морены на склонах многих куполов) есть все основания считать их общими, присущими этим формам покровных ледников. Наши наблюдения на Северной Земле [122] подтверждают в этом отношении точку зрения М.Г.Гросвальда [168, 172] , сформулированную игл при опубликовании первой схемы ледниковой тектоники (криотектоники, по Н.А.Волкову и П.С.Воронову [80, 82] ), о всеобщности (подчеркнуто М.Г.Гросва льдом) закономерностей струк-турного плана куполов.
Основные географические следствия статжческого поднятия арктических островов
Условия выпадения осадков, вовлекаемых в ледниковую аккумуляцию, в пределах рассматриваемого региона довольно единообразны в том смысле, что источник поступления атмосферной влаги один - это циклоническая деятельность в- высоких широтах северного полушария, достигающая максимума в приатлантическом секторе Арктики и уменьшающаяся к востоку [97, 98, 329] . Западный циклонический перенос угасает в восточном направлении по мере трансформации и "иссушения" влагонесущих атмосферных потоков. В этом обстоятельстве заключается дифференцированность условий питания и аккумуляции различных ледниковых регионов - от о.Виктория на западе до островов Де-Яонга на востоке. Приток теплых и влажных масс атлантического воздуха вызывает выпадение сравнительно большого количества осадков на Земле Франца-Иосифа и Новой Земле. Поступление осадков осуществляется с воздушными массами в передних частях циклонов, траектории центров которых проходят преимущественно между Землей Франца-Иосифа и Новой Землей [249, 327] . Первая оказывается при этом в зоне влияния более холодного арктического воздуха, а вторая - морского полярного воздуха. Однако довольно часто циклоны проходят непосредственно через Землю Франца-Иосифа, пересекая ее, или даже севернее архипелага, вдоль зоны материкового склона, влияние которого на атмосферы (так же как и на гидросферу) в общем виде освещено Я.Я.Гаккелем [88, 89] . Средние траектории циклонов отражены на картах, составленных З.М.Прик, А.И.Рагозиным и К.И.Чука-ниным [327, 330-332, 427] . В случае прохождения циклонов по "северным" траекториям Земля Франца-Иосифа так же, как и Новая Земля оказывается в зоне влияния морского полярного воздуха.
Циклоническая деятельность на островах довольно велика в летние месяцы, когда в район Земли Франца-Иосифа и Новой Земли циклоны приходят только не с запада, но и с юга - с европейской территории СССР иди из Западной Сибири, что обусловливает значительные потепления и увеличение абляции за счет адвекций, особенно в восточной части Земли Франца-Иосифа (в синоптических ситуациях, охарактеризованных В.А.Маркиным [288] ).
Климатические условия и характер погоды в горноледниковой области северо-восточного Таймыра и на Северной Земле складываются соответственно сезону под преобладающим влиянием холодных масс морского арктического воздуха и континентального воздуха умеренных широт (формирующегося зимой в Сибири) с более теплыми воздушными массами, поступающими в течение всего года со стороны Северной Атлантики, а детом также с теплым континентальным воздухом умеренных широт, прогретым над Сибирью. Следствием их взаимодействия является развитие интенсивной циклонической деятельности на арктическом фронте, который в январе располагается к северу от гор Бырранга, а в июле - приближается к их возвышенной водораздельной зоне.
В пределах Таймыра наблюдается разрыв арктического фронта на две ветви: атлантико-европейскую (четко выраженную в течение всего года) и азиатскую, которая зимой прослеживается очень слабо ввиду небольшой разницы в характере соприкасающихся воздушных масс [330-332] . Помимо арктического фронта, в зоне его разрыва на две ветви, летом отмечается региональный фронтогенез, приуроченный к наиболее возвышенной водораздельной зоне гор Бырранга, в северной части Таймырского полуострова. Этим фронтогенезом обусловлен преобладающий характер погоды и режим осадков в горноледниковом узде Бырранга, а также в определенной мере само существование дедников в этом районе. Вынос тепла с юга и проникновение холодного воздуха с севера, соответственно сезону и направлению господствующего переноса, распространяются на всю территорию Таймыра и Северной Земли и могут вызывать довольно резкие изменения погоды, особенно в горной области.
Оба эти ледниковых региона входят в Сибирский климатический район Арктики, выделенный З.М.Прик в работе [329] . Для него характерны ярко выраженные черты континентальности климата с большой годовой амплитудой температуры воздуха и преобладанием зимой антициклонической циркуляции атмосферы с присущими ей устойчивыми низкими температурами, малым количеством осадков, сравнительно небольшой повторяемостью облачности1 и большим числом ясных дней. В зимний период горного Таймыра достигает восточное окончание исландско-карской ложбины, выявляющейся в холодное время года особенно четко, вследствие частого прохождения окклюдированных циклонов юго-западного направления, вызывающих значительные изменения давления, температуры и влажности воздуха.
Неглубокие циклоны перемещаются сюда также с севера Сибири, где летом создаются условия для возникновения больших контрастов температуры при поступлении холодных масс арктического воздуха на территорию прогретой летом южной части Таймырского полуострова. На севере Средней Сибири нередко образуются неустойчивые региональные антицикдонические системы, благодаря которым теплый континентальный воздух Сибири может поступать в северную часть полуострова Таймыр и на Северную Землю. Вслед за теплым воздухом умеренных широт в рассматриваемую область с летними циклонами и антициклонами иногда может поступать и трансформированный континентальный тропический воздух, преимущественно из района Каспийского моря. Его затоки обычно происходят раз в нескодько дет по периферии циклонов, стационирующихся над Западной Сибирью [іІО, 133, 195] .
С сезонной перестройкой барического поля и общим понижением давления над Сибирью весна и лето в северо-восточной части Таймыра характеризуются неустойчивой погодой. Морской арктический воздух, поступая с севера, нередко формирует здесь пасмурную погоду с осадками. С юго-запада изредка поступает континентальный полярный воздух со сравнительно высокой температурой и низкой прозрачностью. Значительно реже, чем зимой, в горный район летом приходят циклоны западного направде-ния.
С августа по октябрь в моря Карское и Лаптевых смещаются с запада обширные и глубокие циклоны, в передние части которых поступает теплый и влажный воздух умеренных широт, вызывающий на Таймыре обильные снегопады. В 1967 г. они начались 19-20 августа при постепенном понижений температуры до -12. То же самое происходит и при поступлении с северо-западными ветрами более холодных и неустойчивых воздушных масс из Арктического бассейна.
Ландшафтно-географическое положение арктических ледниковых покровов и их внутриландшафтная дифференциация (ледниковые покровы как ландшафтные единицы)
Существенное значение для формирования условий аккумуляции имеет то обстоятельство, что непосредственно близ центра таймырского ледникового узла водораздельная зона горной системы Бырранга довольно резкой гипсометрической ступенью возвышается над предгорной низменной равниной, простирающейся к югу от полуострова Челюскин. Особенно отчетливо эта ступень намечается в верховьях рек Жданова и Преградной. Как уже отмечено в разделе 2.1, она обусловливает выпадение в горноледниковой зоне сравнительно большого количества орографических осадков, вследствие динамического поднятия влагонесущих воздушных масс северо-западного направления. Между тем в 20-30 юл восточнее этого района ледники уже практически отсутствуют, прежде всего вследствие недостатков твердых осадков, хотя отметки рельефа здесь также значительны (до ІІ00-ІІ40 м над уровнем моря). В горноледниковой водораздельной зоне Бырранга выпадает около 400-450 мм осадков в год, т.е. примерно столько, сколько выпадает на Северной Земле на тех же высотах.
Выпадение в течение большей части года твердых атмосферных осадков обусловливает основные особенности снежного покрова: длительность залегания (связанную с продолжительностью морозного периода), значительную плотность (до 0,40-0,45 г/см3) и неравномерность отложения снега в зависимости от рельефа и ветровой деятельности. В той иди.иной степени эти черты свойственны, как известно, снежному покрову Арктики вообще. Его особенностью на островах является небольшая средняя толщина и влагозапас, что обусловлено выпадением ограниченного количества осадков. Довольно мощный покров (до 100-120 см и более) образуется лишь в фирновых зонах островных ледников - в их областях питания, а такає в долинах и на ледниках гор Бырранга, где толщина сдоя снега местами может достигать 200-300 см.
Сравнительно слабые снегопады при низких температурах и сильных ветрах формируют снежный покров преимущественно из мелких сухих обЛОМКОЕ снежинок, легко переносимых даже умеренным ветром, но только до того момента, пока на поверхности не образуется твердый наст. Это является существенным обстоятельством для развития таких гляциальных явлений, как сели и лавины, рассматриваемые ниже, в разделе 6.5. Однако сильные ветры способны неоднократно разрушать настовые поверхности в течение зимы, вовлекать вскрываемые слои более рыхлого снега в метеле-вый перенос и вырабатывать в рельефе снежного покрова разнообразные по размеру и форме заструги. На побережье островов этот процесс метелевого перераспределения снега (вплоть до образования пятен голого льда и грунта) выражен лучше, чем в районах, удаленных от моря (за исключением гор Бырранга). С некоторых низких куполов снег, зачастую, полностью сметается, иногда совершенно обнажая ледяную поверхность. Чаще это происходит на их склонах, например, на западном склоне купола Вавилова. В то же время большие массы снега скапливаются, главным образом, у подножий куполов, а также в депрессиях выводных ледников в виде снежников-перелетков, сохраняющихся в течение всего лета даже в области абляции.
Закономерности распределения снежного покрова на склонах ледниковых куполов изучены Б.Б.Ивановым на примере Земли Франца-Иосифа, где выявдена определенная высотная поясность в отложении снега. На распределении снега на куполах сказываются высота над уровнем моря, экспозиция склона по отношению к господствующим ветрам и крутизна скдонов. В зависимости от этих факторов толщина снежного покрова колеблется в среднем от 40 до 70 см (на Новой Земле от 80-100 см) вблизи уровня моря до 150-200 см на вершинах куполов. Большое количество плотного снега (до 250-400 см) накапливается у подножий крутых склонов, особенно подветренных. На куполе Вавилова (Северная Земля) также установлена поясность снегонакопления: на северном склоне дедника зона повышенного снегонакопления находится в поясах 250-300 и 500-700 м, а пониженного - в поясе 300-500 м.
Отмеченные выше различия в количестве выпадающих осадков в совокупности с влиянием температурных условий, меняющихся с высотой, сказываются на величинах аккумуляции и абляции на тех или иных уровнях. В конечном счете соотношение этих величин обусЕовливает формирование на ледниках определенных гляциологических зон.
Величины аккумуляции на ледниках примерно в 1,5 раза меньше соответствующих по высоте сумм осадков, так как от 100 до 200 мм сметается из зоны питания в область абляции в процессе метеяевого переноса, а часть в виде талых вод стекает по поверхности и в глубине яедников, а также в некоторой степени расходуется путем испарения. Испарение, уменьшающее в конечном счете величину чистой аккумуляций, на арктических ледниках очень невелико. В частности, на Земле Франца-Иосифа, по данным А.Н.Креике [250] (рассчитанным по формуле П.П.Кузьмина на основании градиентных измерений влажности), испарение почти подностью компенсируется конденсацией (примерно то же соотношеше характерно и для других регионов). В итоге величина чистой аккумуляции достигает на Земле Франца-Иосифа и Новой Земле 350-500 мм на высотах около 600-700 м - в центральных частях ледниковых покровов. Б районе ледораздеда Новоземедьского дед-шшового щита в некоторые годы аккумуляция достигает только 700 мм [353-355 J . На Земле Франца-Иосифа на высоте 380 м (уровень фирновой границы) чистая аккумуляция составляет уже не более 200 мм. Примерно такой же величиной (200-220 мм) чистая аккумуляция выражается на вершинах наиболее высоких куполов на островах Де-Яонга [435] .
На Северной Земле средняя многолетняя чистая аккумуляция изменяется от 100 мм на уровне моря до 350-400 мм на высоте 900-950 м (купола Карпинского и Академии наук). Поскольку измерениями 1962-1966 гг. быда охвачена вся территория архипелага, прослежены пространственные изменения усдовий аккумуляции на ледниках различных островов и в разных гляциологических зонах. Величина сезонного снегонакопления на вершинах северозе-мельских куполов уменьшается от 400 мм на севере до 150-200 RIM на юге, т.е. примерно в два раза [ПО, 227J . Таким образом, на Северной Земде особенности сезонного снегонакопления и аккумуляции относительно господствующих и влагонесущих ветров подтверждают в основном выводы А.Н.Кренке [249] касательно приуроченности зон повышенной аккумуляции к скдонам, обращенным в сторону барической депрессии. В то же время в пределах отдельных куполов эта закономерность не выражается (судя по трехкратной перекрестной снегомерной съемке на склонах купола Дежнева в 1963, 1965 и 1966 гг.
