CC BY
62ЭТОТ ЗАГАДОЧНЫЙ ОБЫКНОВЕННЫЙ ЛЁД
(Окончание. Начало в № 2 (37) за 2019 г., № 1 (38) и 2 (39) за 2020 г.)
В. Р. Алексеев DOI: 10.24412/1728-516Х-2021-1-79-91
Л
Владимир Романович Алексеев,
доктор географических наук, профессор, главный научный сотрудник лаборатории инженерной геокриологии Института мерзлотоведения им. П. И. Мельникова СО РАН
Вода - одно из самых удивительных и широко распространённых веществ на Земле. При переходе в твёрдое состояние она резко изменяет свои физические свойства. Лёд становится более лёгким, твёрдым, хрупким, менее прозрачным, слабоэлектропроводным, опреснённым и пр. Если исходная жидкая вода сравнительно однородна (как говорят, вода и в Африке - вода), то лёд исключительно разнообразен. Внешне это замечается не сразу. Нужно быть очень внимательным и наблюдательным, чтобы увидеть разницу в свежевыпавшем и лежалом снеге, отличить ледниковый лёд от наледно-го, гололёд от гололедицы, а иней от изморози. Даже опытные специалисты-гляциологи иногда затрудняются определить генетическую принадлежность того или иного снежно-ледового образования. Здесь следует заметить, что как в быту, так и в научном
мире, снег и лёд относят к разным объектам природы, хотя источником их происхождения является обычная вода. Это деление условно, ведь снежные кристаллы - тот же лёд. Разница лишь в том, что они образуются не из жидкой воды, а из парообразной. Причины многоликости снега и льда кроются, прежде всего, в условиях кристаллизации воды. Переход её в твёрдое состояние может осуществляться в атмосфере, на поверхности земли (в том числе на водных объектах и наземных предметах) и под землёй (в литосфере).
По генетическим признакам, условиям формирования и строению природные льды делятся на два основных класса: сублимационные, образующиеся из парообразной влаги, минуя промежуточную жидкую фазу, и конжеляционные, возникающие при кристаллизации жидкой или капельно-жидкой воды (рис. 23).
Прщщдми Г "ПАИ
£уГ>пимлщк-1м«№
Л
Крмюгляциаимьиг
Агмосфсрюв
-[_Р Гц"-- г
I—Гололед
3
Сивчный
I
Ф*1рН<
Ледаинн
I -
АЛсбсргд*
Ншшы| и ллаыющйе -|
Лея-цгчлкт
Т рвЩт! нн о-да 1Ь*-№ й
По* г СЩ н и« £
Паидерный
Гкя-р+Сй-нн^в
X
Рис. 23. Классификация природных льдов
Льды первого класса образуются в атмосфере (кристаллы снега) или на поверхности твёрдых предметов (иней, кристаллическая изморозь и др.). Основную массу сублимационного льда составляет снег. Выпадая из облаков, он превращается в осадочно-метаморфические толщи - снежный покров, фирн, ледники, ледниковые покровы и айсберги. Группа осадочно-метаморфических льдов - самая многочисленная на Земле. Льды второго класса (подземные, речные, озёрные, морские, налед-ные) занимают огромные пространства, но по своему объёму составляют лишь около 1 % общего льдозапаса планеты. Каждый из выделенных типов льда и их разновидности отличаются друг от друга не только своим происхождением, но и размерами, формой, характерными свойствами, а также значением в развитии человеческого общества, животного и растительного царства и Земли в целом. Приведённая классификация не исчерпывает всё многообразие снежно-ледовых образований. Также как и многие другие элементы окружающей среды, выделенные типы льда делятся на ряд более мелких категорий. В совокупности они составляют сложную геодинамическую систему - гляциосферу, границы которой на суше близки к границам области распространения отрицательных температур (криосферы), а в холодных морях и океанах располагаются вблизи водной поверхности.
Гляциосфера буквально наполнена различными видами льда, взаимодействующими друг с другом и с другими элементами географического пространства. Это совершенно особая природная среда, где ледяные образования определяют не только условия жизни, но даже фундаментальные свойства и внешний облик нашей планеты. Вот почему так важно знать процессы формирования, строение и закономерности распространения твёрдой фазы воды. При этом не следует пренебрегать ни малыми формами льда - снежинками или градом, ни гигантскими ледяными массивами, покрывающими Антарктиду и Гренландию. Тем более, что гля-циальные явления изучены ещё далеко недостаточно, таят в себе много неизвестного и загадочного. Чтобы оценить хотя бы приближённо планетарное значение льда, рассмотрим основные типы ледяных образований, формирующихся в различных сферах географического пространства.
Лёд в атмосфере
Общая масса воды на Земле составляет 14 964 826 тыс. т, при этом основная её часть (91,3 %) приходится на Мировой океан. В толще земной коры сосредоточено примерно 6,1 % воды, остальные 2,6 % - это реки, озёра, болота и снежно-ледовые образования [29]. В атмосфере вода находится в трёх агрегатных состояниях - парообразном, жидком и твёрдом. Из неё образуются дождевые и снеговые облака, туман, роса, изморозь, твёрдые и жидкие осадки. Общая масса атмосферной влаги не превышает 0,001 %, однако её
роль в жизни планеты исключительно велика, поскольку именно в воздушной среде происходит самоочищение воды. Кроме того, она является источником формирования гигантского снежного покрывала суммарной площадью 146 млн км2 (99 млн км2 в Северном и 47 млн км2 -в Южном полушариях). В полярных областях и в горах этот снег преобразуется в ледники и ледниковые покровы, составляющие 99 % всех наземных льдов (динамические запасы льда достигают 27±3 млн км3) [30].
В атмосфере содержится в среднем 1,291013 т влаги (водяного пара и жидкой воды), что эквивалентно слою воды 25,5 мм. Водяной пар в атмосфере - это разреженные молекулы воды, которые сохраняют свойства жидкости, но также приобретают и свойства газа. Количество водяного пара в граммах в 1 м3 воздуха называют абсолютной влажностью, а её отношение к максимальному значению (%) при данной температуре - относительной влажностью. Вблизи морей и океанов относительная влажность воздуха в среднем равна 70-80 %, в глубине континентов снижается (в пустынях до 4-5 %), что в холодных регионах определяет количество твёрдых атмосферных осадков. Температура, при которой водяной пар, находящийся в воздухе, достигает насыщения и происходит его конденсация, именуется точкой росы. Это важнейшие характеристики воздушной среды, от которых зависит интенсивность льдообразования и формы льда.
Молекулы водяного пара, конденсируясь (соединяясь друг с другом или оседая на мельчайших аэрозольных частицах), образуют облачные капли, диаметр которых колеблется от 1 до 100 мкм. Наиболее часто размер облачных капель составляет 4-25 мкм. Количество водяного пара в атмосферном воздухе зависит от температуры: чем она выше, тем его больше, чем ниже, - тем быстрее водяной пар достигает точки росы и выпадает в виде осадков. В облаках с положительной температурой в 1 см3 обычно содержится от 100 до 600 капель, в кучевых облаках количество капель увеличивается до 1300-1400. При охлаждении воздуха ниже точки росы происходит конденсация влаги, а при опускании температуры ниже 0 °С - её сублимация, т.е. переход в твёрдое состояние, минуя жидкую фазу*. Однако ледяные кристаллы образуются лишь в тех случаях, если капли воды переохлаждаются (находятся в жидком состоянии при температуре ниже её кристаллизации), и имеются твёрдые частички (ядра конденсации), на которых может нарастать ледяной кристалл. Ядрами кристаллизации могут быть многочисленные пылинки, сажа, пепел, пыльца растений и пр., а также крупные молекулы водяного пара. При отсутствии ядер конденсации в спокойном состоянии капли воды не замерзают даже при температуре ниже минус 45-50 °С. В тумане и облаках водяной пар обычно близок к насыщению, т.е. относительная влажность воздуха составляет 100 %. При наличии ледяных зародышей возникает разность упругости насыщенного
* Примечание редакции. Следует указать, что данное понимание процесса сублимации принято в гляциологии. В физике под сублимацией, или возгонкой, понимается процесс перехода твёрдого состояния вещества в газообразную фазу, минуя жидкую. Обратный же процесс, т. е переход вещества из газообразного состояния в твёрдую фазу, называется десублимацией.
водяного пара над водой и надо льдом. В интервале температур от 0 до -12 °С она повышается до 0,27 мб, а затем снижается до 0,03 мб при температуре -50 °С. Вследствие этого происходит «перекачка» молекул воды из капли на ледяное основание, ледяной кристалл быстро растёт за счёт испаряющейся влаги, он как бы пожирает близлежащую каплю. Так образуется сублимационный лёд в свободной атмосфере, а также на поверхности наземных предметов (иней, кристаллическая изморозь).
Основную часть атмосферного сублимационного льда составляет снег. Кристаллы снега уникальны и неповторимы (рис. 24). Они все без исключения имеют шестиугольную форму. Вы не найдете пяти или семиугольных снежных кристаллов - таков закон природы. Детальное изучение снежинок началось с изобретением микроскопа голландцем Хансом Янсеном в конце XVI в. В 1665 г. англичанин Роберт Гук (1635-1703 гг.) существенно усовершенствовал прибор и получил с его помощью большое количество рисунков, которые раскрыли всю сложность и замысловатость «небесного чуда». В конце XIX в. русский фотохудожник из Рыбинска А. А. Сигсон (1840-1907 гг.) сделал около 200 фотографий снежинок с увеличением в 15-24 раза, при этом для ловли кристаллов он использовал тончайшую сетку из шелковинок. Ни одна из пойманных снежинок не была полностью похожа на своих «близких родственников». Несколько позже американец Уилсон Бентли (1865-1931 гг) сфотографировал около 5000 снежинок, и они также отличались друг от друга. В 1931 г. половина из этих снимков были опубликована в книге «Снежные кристаллы». Казалось бы, разобраться в этом хаотическом множестве нет никакой возможности. И всё же учёным удалось разложить их по определённым группам. Разработано несколько классификаций снежинок. Наиболее полно морфологию снежных кристаллов отражает классификация японского физика Укихиро Накайи (1900-1962 гг). В ней выделен 41 вид кристаллов, объединённых в шесть типов: N -иглы, С - столбчатые кристаллы, Р - призматические кристаллы, СР - комбинация из столбчатых и пластинчатых кристаллов; S - столбчатые кристаллы с боковыми пластинками; R - обзернённые кристаллы (рис. 24, к ). У. Накайя не только фотографировал снежинки, но и выращивал их в лабораторных условиях. По результатам своих исследований в 1939 г. он подготовил кинофильм, а в 1954 г. издал книгу «Снежные кристаллы: природные
1 1 м X Cll 1 г» #
о & HI'
Г.". -sii- На га* ш
(I'll •L'l'J" Д- i;ra 4 II £
—- зфе ** M Н4» О Ml Q Hli a
а-
Рис. 24. Виды снежных кристаллов в атмосфере Земли.
г - звёзды; д-е - пластины; ж - столбики; з - сочленённые иглы; и - запонки; к - классификация снежных кристаллов Укихиро Накайи
(U. Nakaya. Snow Crystals: Natural and Artificial. - Harvard University Press, 1954). В углу клетки указан индекс вида снежного кристалла
и искусственные». Накайя писал: «Снег - это письма с небес, написанные тайными иероглифами».
В настоящее время широко используется Международная классификация снега. В ней выделены 10 типов снежных образований: пластинки ^-1), звёзды ^-2), столбики ^-3), иглы ^-4), пространственные дендриты ^-5), увенчанные столбики (запонки) ^-6), неправильные кристаллы ^-7), крупа ^-8), ледяной дождь ^-9) и град ^-10). С нашей точки зрения, включение в категорию снежных кристаллов ледяного дождя и града нецелесообразно, поскольку эти образования имеют другую природу. Они возникли из крупных капель воды, т.е. являются конжеляционными, а не сублимационными.
Формирование снежных кристаллов - очень сложный теплофизический процесс. Изучить образование той или иной формы снежинки в натурных условиях (в облаках) практически невозможно, поскольку сублимация водяного пара и рост кристаллов зависят от быстро изменяющейся комбинации большого числа факторов - температуры, парциального давления, вла-госодержания, скорости ветра (конвекции), свойств подложки (ядер кристаллизации) и многих других. Поэтому приходится опираться на эксперименты в климатических камерах и аэродинамических трубах, а также на теоретические разработки. Исследования показали, что различные виды снежинок возникают в определённых диапазонах температуры и относительной влажности воздуха (рис. 25). Приведённый график составлен профессором Хоккайдского университета У Накайя, который всю жизнь отдал выращиванию снежных кристаллов. Сейчас на месте его лаборатории разбит парк и воздвигнут монумент в честь знаменательного события 12 марта 1936 г: в этот день учёный впервые получил искусственную снежинку. Удивительно, но самые красивые снежинки (звёзды) получены им в очень узком диа-
Рис. 25. Зоны образования снежинок различной формы в зависимости от температуры и относительной влажности воздуха (перенасыщения). График из книги [31]. Форма снежных кристаллов: 1— иглы; 2 - сростки игл; 3 - колбочки; 4 - пластинки; 5 - агрегаты пластинок; 6 - звёзды; 7 - столбики
пазоне температур (от -14 до -17 °С) при относительной влажности больше 106 %.
Изучение процессов льдообразования в свободной атмосфере позволило установить своеобразную вертикальную поясность: в нижней части тропосферы (зона слоисто-дождевых облаков), где наблюдается большая абсолютная влажность при температуре 0...-15 °С при малом перенасыщении по отношении ко льду, преобладают звёздчатые и пластинчатые формы кристаллов; в средней тропосфере (зона высокослоистых и высококучевых облаков) со средней влажностью и температурой от -15 до - 30 °С доминируют толстые пластинки и призмы; в высокой тропосфере (зона перистых облаков) в условиях низкой влажности и при температуре ниже -30 °С и большом перенасыщении формируются в основном полые призмы [32].
Первичные снежные кристаллы независимо от их формы претерпевают большие изменения. Падая, вращаясь или перемещаясь под воздействием конвективных потоков, они испаряются, обзерняются (на них оседают мелкие капли воды), слипаются друг с другом, образуя хлопья, или тают, заканчивая свой путь. Нередко кристаллы превращаются в сферические зёрна снежной крупы или, наоборот, измельчаются до состояния «алмазной пыли». В итоге у поверхности Земли они находятся в сильно изменённом виде, мало похожие на первичные формы сублимационного льда. Мелкие кристаллы снега в атмосфере провоцируют многие «необычные» явления. Жителям Севера хорошо знакомы так называемые морозные туманы, когда при ясной солнечной погоде и полном штиле видимость сокращается до нескольких десятков метров, приходится зажигать фонари и фары (рис. 26, а), мороз ниже 45-50 °С обжигает лёгкие, трудно дышать, рукопожатие и прикосновение к неподвижным металлическим предметам сопровождается электрическими разрядами и пр. Причиной морозных туманов является переход бесчисленного множества переохлаждённых капель воды в мириады мельчайших ледяных кристаллов, которые возникают на аэрозольных частицах. Их всегда много над городами и населёнными пунктами. Несколько реже наблюдаются гало - радужные круги и дуги вокруг Луны и Солнца (рис. 26, б), побочные или ложные солнца, световые столбы и др. Особенно впечатляют световые столбы (рис. 26, в). Они образуются в тёмное время суток при тихой погоде и открытом небосводе. От каждого источника света (окон, фонарей, фар и сигнальных огней автомобилей) в небо поднимаются светлые цветные полосы, которые постепенно исчезают на высоте 200-500 м. Они двигаются, смещаются относительно друг друга и в целом создают фантастическую цветную картину, вызывающую у людей чувства восторга и восхищения, а у некоторых и суеверный страх. Происхождение световых столбов связывают с мелкими, незаметными для глаза тонкими ледяными пластинками, колеблющимися при медленном оседании в горизонтальной плоскости подобно листу бумаги, падающему с некоторой высоты. Гипотеза эта нуждается в дополнительном обосновании. В деталях она пока не получила подтверждения, за исключением поляризации
Рис. 26. Атмосферные явления, обусловленные взвешенными в воздухе мелкими ледяными кристаллами.
а - густой зимний туман в Якутске; б - гало (круги и дуги вокруг солнца) в ясную морозную погоду; в - световые столбы в г. Анадыре на Чукотке
Рис. 27. Виды атмосферных льдов.
а, б - кристаллическая изморозь на ветке кустарника и на льду оз. Байкал; в - зернистая изморозь на деревьях в районе горно-лыжного курорта Шерегеш (Горная Шория); г — гололёд на ветке яблоньки; д - отложение зернистой изморози и гололёда на мачте корабля
и преломления света ледяными кристаллами, от чего столбы расцвечиваются всеми цветами радуги.
О конжеляционных формах льда в атмосфере мы уже писали в нашем журнале (см. № 38 за 2020 г., с. 93-98). Здесь есть необходимость рассказать о двух других атмосферных образованиях - изморози и гололёде. Изморозь бывает двух видов - кристаллическая и зернистая. Кристаллическая изморозь представляет собой скопление гранных видов льда в виде щётки или обособленных агрегатов на каком-либо твёрдом основании (на проводах, тросах, растениях, наземных и надземных инженерных сооружениях). Кристаллы льда образуются в результате перехода водяного пара в твёрдое состояние, минуя жидкую фазу, т. е. генетически - это тот же снег, но отложенный в других условиях (в тихую ясную погоду или при слабом движении воздуха). Толщина слоя наземной кристаллической изморози плотностью 0,1-0,2 см3 редко превышает 1,5-2,0 см. Лишь на льду рек, озёр и морей вблизи открытых участков воды сгустки крупных сублимационных кристаллов (ледяные цветы) могут достигать высоты 8-10 см (рис. 27, б). Зернис-
тая изморозь в отличие от кристаллической, возникает в процессе осаждения капель переохлаждённой воды без их растекания. Она представляет собой белый рыхлый осадок мелких капель, замёрзших при ударе о твёрдые предметы во время морозного тумана или при слабом ветре. Обычно переохлаждённые капли оседают с наветренной стороны предметов, постепенно обволакивая их, от чего создаются причудливые формы ледяных скоплений плотностью 0,1-0,4 г/см3, которые часто отождествляют со снегом (рис. 27, в). Но это не снег, а ледяные шарики, намёрзшие друг на друга, в чём можно убедиться, используя школьный микроскоп или лупу с большим увеличением. Оба вида изморози в свободной атмосфере не формируют самостоятельных скоплений и не представляют угрозы. Здесь их можно обнаружить лишь в составе снежной крупы и града. Другое дело на земле. Мощность слоя зернистой изморози в приморских районах и в горах с высокой влажностью может достигать несколько метров, создавая гигантские нагрузки на деревья, провода, опоры линий связи и электропередачи, другие сооружения.
То же самое можно сказать и о гололёде - слое льда, возникающего на поверхности твёрдых тел в результате намерзания растекающихся капель воды, в основном переохлаждённых (рис. 27 г, д). Этот вид атмосферного льда вызывает настоящие бедствия и катастрофы. Достаточно вспомнить многочисленные происшествия на дорогах, гибель обледеневших самолётов и потери урожая при выпадении переохлаждённого дождя. Следует заметить, что и изморозь, и гололёд во всех случаях называют атмосферным льдом, хотя основная их масса формируется на поверхности земли и наземных предметов, т.е. по признаку местоположения они являются наземными (покровными). Точно также выпавший град (градовые дорожки) можно рассматривать как наземную категорию дисперсного льда. Это обстоятельство не имеет принципиального значения, но при изучении генетической сущности гля-циальных явлений должно быть отражено в соответствующих схемах классификации.
Лёд на земле и водных объектах
Льды на поверхности нашей планеты занимают огромные пространства, поэтому их с полным правом можно назвать покровными. По условиям формирования они делятся на два класса - наземные и плавучие. Самую большую площадь занимает сезонный снежный покров, который формируется как на поверхности земли, так и на льду рек, озёр, морей, океанов и ледников. Снежный покров - один из ведущих факторов формирования климата. Он определяет радиационный и тепловой баланс планеты, регулирует речной сток. Велика его роль в жизни растений, животных и человека. Распределение снега крайне неравномерно. Когда в Северном полушарии формируется снежный покров, в Южном он разрушается, поэтому оценку характеристик снежности для этих территорий проводят раздельно. Зимой (в феврале) в Северном полушарии наибольшую площадь снежный покров занимает на суше (Рсн = 61 млн км2). Его масса составляет Мс = 8,8 трлн т. В океанах и морях снега значительно меньше: F = 18 млн км2, М = 2,0 трлн т
сн с
(табл. 3). В Евразии сезонным снежным покровом
покрывается 37 млн км2 (75 % территории материка), в Северной Америке - 19 млн км2 (85 % её площади). Средняя толщина снежного покрова в Северной Америке вдвое больше, чем в Евразии, однако снегозапа-сы на обоих материках примерно одинаковы - около 4 тыс. км3.
В Южном полушарии площадь распространения снега на суше составляет F =16 млн км2
сн
при Мс = 2,3 трлн т., а в океане Fсн = 20 млн км2 при Мс = 3,9 трлн т. Таким образом, в северной части Земли под снегом находится 14 % поверхности, а в южной только 4,3 %, т.е. в 3,2 раза больше. Несмотря на это, Южная полярная область характеризуется более суровыми снежно-климатическими условиями. Здесь 21 июля 1983 г. зарегистрирована самая низкая температура на Земле - минус 89,2 °С. По данным спутниковых измерений она опускалась даже до минус 98,6 °С.
Снег на поверхности Земли - очень динамичный объект. Его свойства быстро меняются во времени и пространстве, хотя нам кажется, что он одинаков везде и во все времена. Однако давно замечено, что, например, в Хибинах и на Кавказе, на Русской равнине он существенно отличается от снежного покрова Якутии. В западных районах России он почти всю зиму мягкий, сырой, а в горах уплотнённый до такой степени, что можно кататься на лыжах без всяких искусственных трасс. Во внутренних районах Сибири снег зимой сухой, жёсткий, скрипучий и рыхлый - по нему не покатаешься, поскольку погружаешься глубоко, почти до основания, чего не скажешь о многих других снежных районах страны. Не зря охотники придумали широкие камусные лыжи и снегоступы. Причина «необычных» свойств сибирского снега - антициклональная погода: низкие температуры, высокое атмосферное давление, относительно сухой воздух, отсутствие сильного ветра. В этих условиях выпавший снег уплотняется очень слабо, кристаллы льда постепенно преобразуются под действием температурных и влажностных градиентов - частично испаряются, а затем вновь нарастают, превращаясь в более крупные зёрна самой различной формы. Уже через пару недель после снегопадов структура снежной толщи меняется. Вскоре в её основании появляется горизонт так называемой глубинной изморози - скопление полых ледяных кристаллов, которые почти не связаны друг с другом. Они не слипаются, буквально ссыпаются с рук, издавая тонкий мелодичный звук. Это явление не наблюдается высоко в горах, где снежинки под действием постоянных ветров, во время метелей ломаются, измельчаются и упаковываются, превращаясь в однородную мелкозернистую и плотную массу.
Толщина сезонного снежного покрова зависит от рельефа местности и удалённости от морей и океанов. Как правило, снегозапасы повышаются по мере увеличения высоты горных сооружений. На подветренных склонах гор они меньше, чем в ветровой тени. На макросклонах горных хребтов, встающих на пути движения влагонесущих воздушных масс, снега обычно очень много. Например, на северо-западных склонах хребтов Хамар-Дабан, Тункинских и Китойских гольцах
Таблица 3
Площадь распространения и масса снежного покрова на земном шаре [33]
Снежный покров Площадь Р, млн км2 Масса М, трлн т
Северное полушарие
Постоянный на суше 2 0,5
Временный на суше 59 8,3
На постоянных морских льдах 9 0,9
На сезонных морских льдах 9 1,1
Южное полушарие
Постоянный на суше 14 2,0
Временный на суше 2 0,3
На постоянных морских льдах 5 0,9
На сезонных морских льдах 15 3,0
Всего 115 17,0
в Прибайкалье мощность снежного покрова достигает 3,0 м, тогда как в котловинах и на примыкающих равнинных территориях она не превышает 20-30 см (рис. 28, а). В приморских районах снежность всегда выше, чем во внутриконтинентальных областях. Так, мощность снега на Сахалине, в Приморье и на Камчатке составляет 2,0-2,5 м (рис. 28, б), а в Центральной Якутии, где господствует антициклональный режим погоды, всего 15-20 см. В некоторых районах земного шара толщина сезонного снежного покрова может увеличиваться до катастрофических размеров. К примеру, Япония - очень снежная страна. Мощные снегопады здесь часто блокируют движение транспорта, а автомобили и постройки полностью засыпаются снегом. В префектуре Хокайдо средняя высота снежного покрова составляет 3,83 м, в Нагано - 4,23 м, Фукусиме - 4,85 м, Аките - 5,32 м, Ямагате - 6,36 м (https://neotourist.ru/ blog/test/8-samykh-snezhnykh-prefektur-yaponii/). В горах на о. Хонсю автомобильная дорога ежегодно обрамляется снежными стенами высотой 10-15 м (рис. 28, в). И если бы не снегоуборочная техника, трасса вообще перестала бы работать.
Рис. 28. Снежный покров в различных районах Северной Азии.
а - Средняя Сибирь; б - Сахалин; в - Япония, о. Хонсю
Может быть, именно благодаря необычно высокой снежности многих районов страны Япония преуспела в изучении снега и вообще криогенных процессов. Однако не все результаты исследований получили всеобщее признание. Японский исследователь Масару Емото (Masaru Еток>) (1943-2014 гг.) со своими коллегами, начиная с 1994 г., сделал многие тысячи фотографий снежных кристаллов, выращенных из разных источников воды - рек, озёр, океана. Он утверждает, что кристаллы из водопроводной воды, из воды рек и озёр, находящихся вблизи крупных городов, не получаются симметричными и красивыми. Они будто бы реагируют не только на загрязнение, но и на музыку, на молитвы, на произношение добрых слов и пр. Наиболее красивые симметричные формы льда, по наблюдениям экспериментатора, вырастают при исполнении хороших классических произведений, в том числе симфонических, а «безобразные», уродливые - плохих. Так ли это на самом деле, учёные-физики сомневаются. Тем не менее, книги М. Ямото переведены на многие языки, разошлись по всему миру (https://vodabriz.ru/news/voda_ pod_vozdeystviem_muzyki/).
Снег действительно чутко реагирует на внешние воздействия, но явно не до такой степени. Изучение разрезов снежной толщи показывает, что она существенно изменяется в течение зимы. Накапливаясь в течение многих лет, снежный покров постепенно переходит в фирн, а затем в ледниковый лед. Так образуются ледники и ледниковые покровы - самая крупная категория льда на Земле. Объём снега, ежегодно формирующегося на ледниках, составляет 3531 км3, в том числе в Антарктиде - 2300 км3, в Гренландии - 600 км3, в горах России и Северной Америки - 293 км3, в Исландии, Норвегии, на Кавказе и в горах Средней Азии и Гималаях - 133 км3, в Южно-Американских Андах - 87 км3. Из общего ежегодного снегозапаса планеты (21 тыс. км3) почти 17 % уходит на питание ледников. При этом средняя мощность снежного покрова на ледниках (22 см) лишь ненамного превышает среднюю мировую высоту снега (20 см) и аналогичную характеристику на материках (15 см).
Что касается размеров ледников - они колоссальны. Суммарная площадь ледников составляет 16,2 млн км2, из них 13,9 млн км2 занимает Антарктический ледниковый щит (больше Австралии и Европы, вместе взятых), 1,8 млн км2 - Гренландский щит, остальное приходится на горы высоких, средних и низких широт. Объём ледникового покрова Антарктиды равен 24,9 млн км3, средняя толщина льда - 1786 м, максимальная - 4350 м. Количество воды, аккумулированное во льду, составляет 30 млн км3. Эта величина равна стоку всех рек земного шара более чем за 500 лет [34]. Объём ледникового льда в Гренландии составляет 2,36 млн км3, средняя толщина щита - 1460 м. Если лёд Антарктиды растопить, то уровень Мирового океана поднимется на 50-60 м, будут затоплены приморские города Нью-Йорк, Лондон, Токио, Санкт-Петербург и др.; плодороднейшие земли мирового пространства окажутся под водой.
Снежный покров и ледники - крупнейшие поставщики пресной воды на Земле. Объём воды, ежегодно
Таблица 4
Общий и талый сток с материков [30]
Континенты с прилегающими островами Общий сток, км3 Талый сток
км3 % к общему
Европа с Кавказом 3210 1012 32
Азия без Кавказа 14410 2364 17
Северная Америка 8200 2928 35
Южная Америка 11760 131 1,2
стекающей в реки, озёра и моря, измеряется тысячами кубических километров. Доля талых вод в объёме стока существенно различается по материкам (табл. 4). Самый большой объём талого стока формируется в Европе и Северной Америке (32 % и 35 % от общего объёма стока соответственно). В горных районах Сибири и на Аляске значительную роль в формировании талого стока играет также вода, поступающая от таяния сезонных и многолетних наледей-тарынов. В Антарктиде величина талого снегового и ледникового стоков ничтожна (на материке очень мало рек, талые воды практически все намерзают на льду или во льду и в снеге), но зато грандиозный айсберговый сток, вода от таяния которых поступает непосредственно в океан. Количество айсбергов, плавающих вокруг Антарктиды, составляет около 100 тысяч, общий объём приблизительно 12,5 тыс. км3. Значительно меньше плавающих ледяных гор продуцирует Гренландский ледниковый щит - до 10-15 тыс. в год.
Самые крупные айсберги формируются в Антарктиде. Обычно они имеют столообразную форму. В 1966 г. американцы на ледоколе «Глейшер» обнаружили обломок ледника площадью 5000 км2. Он долгое время считался самым крупным за всю историю изучения материка. Однако в 2000 г. от шельфового ледника Росса откололся более крупный айсберг. Его площадь составила 11 000 км2. Даже 5 лет спустя он имел длину более 114 км и площадь около 2500 км2. Айсберги представляют большую угрозу для морского судоходства. Но не только для него, а для всего человечества. Существуют гипотезы, декларирующие внезапный распад ледниковых щитов в связи с резким потеплением климата, падением крупных метеоритов или под воздействием внутреннего тепла Земли. При этом ожидается катастрофический выброс айсбергов в океаны. Это событие учёные назвали Большим антарктическим взрывом. Последствия его будут ужасны. Активизация айсбергового стока возможна также в результате обычных флуктуаций климата, что мы наблюдаем в последние 2-3 десятилетия.
Особо следует сказать о наледях-тарынах. Эта категория льда встречается только в области распространения преимущественно сплошной вечной мерзлоты, где они конкурируют с горным оледенением. Тарыны образуются в результате послойного намерзания излившихся подземных вод. Обычно они занимают все днище долины, располагаясь цепочками вдоль рек, как бы на-низываясь на их русла. Зимой они выглядят как относительно ровные ледяные поля, осложнённые буграми
пучения, а летом как отдельные тающие массивы льда, разделённые многочисленными протоками. Площадь наледей-тарынов измеряется десятками квадратных километров при мощности льда от 2 до 12 м. Наиболее крупные тарыны зафиксированы в горах Северо-Востока России, на плато Путорана, а также на Аляске. По последним данным, площадь Большой Момской наледи, формирующейся в долине р. Мома, равна 82 км2, общая площадь группы наледей в бассейне левого притока р. Индигирки (р. Сюрюктях) достигает 288 км2. Гигантскими наледями считаются ледяные массивы площадью F > 1 км2.
Несколько меньшие по размерам массивы льда < 1 км2) широко распространены в горах Забайкалья и Прибайкалья, Восточного и Западного Саяна, Северного Урала, на Алтае, Памире, в Тибете. В разных регионах наледи-тарыны занимают от 0,1 до 3 % территории. Общий объём их вместе с наледями речных вод оценивается приблизительно в 100 км3. По сравнению с другими видами покровных льдов это немного, однако роль наледей в речном стоке велика. Два года назад проведена
1011 иЬ1* Ьу I I
Рис. 29. Массивы покровного льда в различных районах Земли.
а - ледниковый барьер Росса в Антарктиде; б - айсберг у берегов Гоенландии; в - гигантская наледь подземных вод в бассейне р. Индигирка (Якутия)
инвентаризация наиболее крупных наледей. По данным аэрокосмических наблюдений, на карты нанесено около 7000 ледяных полей. Общая площадь их составила 3838 км2, а объём около 9 км3. Коэффициент наледного стока в ряде бассейнов здесь превышает 10 %. В целом по региону объём талых наледных вод в четыре раза больше объёма воды, поступающей от таяния ледников.
Плавучие льды - важнейший объект криосферы. В повседневной жизни, в современном облике и истории Земли они играют не меньшую роль, чем ледники. По морфогенетическим признакам льды рек, озёр, водохранилищ и морей почти одинаковы, но по строению и динамизму отличаются весьма существенно. Различия обусловлены, прежде всего, солёностью замерзающей воды, условиями формирования и дрейфа. Морской лёд, лёд солоноватых и солёных озёр содержит большое количество ячеек с рассолом высокой концентрации, которые возникают в результате вымораживания солей в процессе кристаллизации воды. Часть солей отторгается в подстилающую толщу, но значительная часть остаётся во льду в виде вертикально расположенных цепочек. По этой причине морской лёд пористый и менее прочный по сравнению со льдом пресноводным. Со временем ячейки с рассолом мигрируют вниз, соединяются друг с другом и как бы прожигают ледяную толщу. Соединяясь с подстилающей водой, они разбавляются и замерзают в виде сосулек и наростов самой разнообразной формы. От этого нижняя поверхность морского льда приобретает очень сложную конфигурацию. Иногда на мелководье «прорвавшиеся» низкотемпературные скопления рассолов не успевают быстро кристаллизоваться и растекаются по дну, захватывая и убивая имеющуюся там живность (рис 30, а). Это явление получило название брайникл -ледяной палец смерти (от англ. brinicle, brine — рапа, icicle — сосулька). Его назвали так потому, что сильно охлаждённый рассол опускается на дно по ледяной трубочке, похожей на палец. Недавно кинооператоры Хьюг Миллер и Даг Андерсон (Hugh Miller et Doug Anderson) 12 часов снимали этот процесс на видео в Антарктиде (рис. 30, б). Зрелище удивительное и во многом загадочное (http://voobsheogon.ru/ledyanoj-palets-smerti/) .
Морфологические особенности плавучих льдов определяют волнение в период их образования, скорость течения, твёрдые осадки и особенно торошение, вызванное термодинамическими напряжениями, ветром и течениями. Наибольшему торошению подвергается морской лёд. Торосы высотой до 3-5 м возникают как на верхней поверхности, так и снизу (киль). Смерзаясь, они образуют труднопроходимые, хаотически сложенные ледяные поля (рис. 30, в). Конечно, торосы образуются и на реках, озёрах и водохранилищах, но здесь они гораздо меньше по размерам и формируются преимущественно во время ледостава и подвижке льда во время смены погоды. На крупных озёрах и водохранилищах торосы-надвиги можно встретить на берегах. Эти нагромождения льда толщиной в несколько метров - следствие термического расширения ледяной плиты при резком повышении температуры воздуха.
Рис. 30. Характерные формы некоторых покровных льдов.
а - замёрзший рассол в подледном пространстве Антарктиды; б - ледяной палец смерти (подводный сталактит из замёрзшего рассола); в - трудно проходимое поле торосов; г - нависающий массив брызгового льда (сокуй) на оз. Байкал
К началу разрушения плавучих льдов в их разрезе обычно выделяются четыре яруса: 1) нижний, прерывистый, толщиной от 0,3 до 5 м, сформированный в результате консолидации всплывшего донного льда и скопления шуги (он рыхлый, подвижный); 2) средний кристаллический, не слоистый, прозрачный, с вер-тикально-шестоватой структурой толщиной до 1,5 м (образуется при кристаллизации воды в спокойном состоянии или при её медленном ламинарном течении); 3) верхний наледный, слоистый, мелкозернистый, полупрозрачный толщиной до 1,0 м (возникает вследствие намерзания излившихся на поверхность подлёдных вод); 4) снежно-наледный, зернистый, непрозрачный, мощностью 0,1-0,3 м (формируется при высачивании воды из-подо льда и промерзании снега, насыщенного талыми водами). Средний ярус кристаллического льда является основным, остальные слои в зависимости от условий льдообразования могут отсутствовать.
Особую форму покровного конжеляционного льда представляют сокуи - тонко- или скрытослоистые массивы на крутых берегах рек, озёр и морей (рис. 30, г). Они образуются при намораживании водяных брызг и волн во время волнения и штормов. Высота сокуев достигает 10-15 м, длина - многих километров, а толщина - 2-3 м. Сокуи необычайно красивы, многообразны, создают причудливые формы - ледяные каскады, террасы, бахрому, башни и пр., поэтому в доступных местах их часто посещают туристы и фотографы.
Общая площадь морских льдов 25,9 млн км2, средняя толщина - 1,7 м, объём - 36 700 км3, средняя сплочённость - 8,3 балла. Большая часть морских льдов распространена в полярных районах Земли. В Северном полушарии они покрывают огромное океаническое пространство вокруг географического полюса ^ = 12,6 млн км2), образуя три выдвинутых языка - восточно-гренландский ^ = 0,63 млн км2), североамериканский ^ = 0,77 млн км2) и тихоокеанский ^ = 0,79 млн км2). Толщина льдов постепенно увеличивается с юга на север до 6-7 м. Средняя толщина многолетних льдов в спокойном состоянии немного превышает 3,0 м. Сезонные морские льды небольшой мощности формируются также в Балтийском, Азовском, Каспийском и Чёрном морях. В Южном полушарии морские льды опоясывают Антарктический материк полосой шириной до 1000 км. Площадь их распространения в 1,9 раза больше, чем в Северном. Примерно 16 % этой акватории покрыто двулетними и многолетними льдами.
Общий объём пресноводного льда составляет 1389 км3. Из этого количества 30 % приходится на речной лёд, 59 % - на озёрный и 11 % - на водохранилища. Толщина льда изменяется в зависимости от суровости климата от 0,2 м в южных районах до 2,0-2,5 м - на севере [2].
Льды под землёй
Большая часть подземных льдов сокрыта от глаз наблюдателя, поэтому их изучение и подсчёт представляют определённые трудности. Тем не менее, учёным-мерзлотоведам удалось разгадать многие тайны льдосодержащей горной породы - вечной мерзлоты. Казалось бы, ответить на вопрос, откуда берутся и как формируются подземные льды, очень просто. Замёрзла вода под землёй, вот и льды. Оно, конечно, действительно так, только природа тем и хороша, что «не терпит простоты». Подземный мир так же сложен и многообразен, как и наземный. Льды под землёй делятся на несколько категорий, отличающихся друг от друга происхождением, формой, свойствами и своими тайнами. Достаточно сказать, что именно подземному льду мы обязаны тем, что в нём сохранились живые микроорганизмы, возраст которых - многие тысячи лет.
Подземные льды входят в состав мёрзлых горных пород любого состава. Исключение представляют лишь массивные скальные образования - так называемая сухая мерзлота, но её объём невелик. Общая площадь распространения вечной мерзлоты на земной шаре
составляет около 21 млн км2, на территории бывшего СССР - 7 млн км2. По оценкам П. А. Шумского [35], общий объём подземных льдов равен 500 000 км3, однако далеко не все льды участвуют в круговороте воды. Лёд-цемент в виде мелких латентных, т.е. невидимых кристаллов при таянии переходит в связную воду, которая остаётся на своём месте, не мигрирует. Другое дело -эвидентные (видимые) льды - текстурообразующие и залежи. Они ежегодно участвуют в подземном стоке, питая реки, озёра и водохранилища. Выявлена характерная закономерность льдонакопления: чем мельче ледяные включения, тем больше их общая масса в мёрзлой зоне литосферы. Суммарный объём эвидент-ных льдов на Земле около 35 000 км3, примерно 55 % из них приходится на территорию бывшего СССР [36]. Это всего лишь 7 % общих запасов подземного льда, но эвидентные льды практически все залегают в верхнем 10-50-метровом слое вечной мерзлоты и поэтому имеют исключительно важное значение для хозяйственного освоения подземного пространства и области вечной мерзлоты в целом.
Самую разнообразную группу эвидентных льдов представляют текстурообразующие включения. Криогенные текстуры делятся на массивные, шлировые слоистые и шлировые сетчатые (рис. 31, а). Виды и разновидности текстур определяются условиями и скоростью промерзания влагонасыщенных горных пород, их составом и свойствами. Массивные криотекстуры образуются преимущественно в песчаных и гравелистых отложениях, а также в обезвоженных глинах и алевролитах. В зависимости от соотношения льда и частиц горной породы, различают 6 видов массивных криотекстур: контактную, поровую, плёночную, корковую, порфировидную и базальную. При формировании этих текстур сложение частиц грунта не нарушается или нарушается незначительно, зёрна не консолидируются, а при базальной кри-отекстуре полностью погружаются в лёд.
Формирование шлирового льда сопровождается раздвиганием вмещающих горных пород, поэтому его называют сегрегационным. Сегрегационный лёд состоит из прослойков льда, которые создают мозаичную структуру мёрзлых толщ. Он является одним из основных диагностических признаков вечной мерзлоты.
Наиболее льдонасыщенными считаются морские отложения до глубины 5-10 м. Количество сегрегационного льда здесь может достигать 50 % объёма горных пород. Преобладают тонкошлировая сетчатая, слоисто-сетчатая, реже - линзовидная текстуры с толщиной ледяных шлиров от долей до 2 см. Ниже до глубины примерно 20 м льдистость отложений уменьшается до 20-30 %, количество ледяных прослойков сокращается, однако толщина их увеличивается до 5-7 см. Горизонт льдистых отложений, расположенный на глубинах 20-40 м, характеризуется крупнорешётчатой криотекс-турой. На глубинах 40-60 м, а иногда до 100 м и более, в однородных толщах глин и суглинков на фоне массивной криотекстуры по трещинам уплотнения встречаются тонкие ломаные прослойки льда, общая льдистость пород сокращается до 10 % [37].
Рис. 31. Лёд в толще мёрзлых горных пород.
а - основные типы и виды криогенных текстур по И. В. Данилову [37]; б - клиновидная форма повторно-жильного льда; в - инъекционный лёд в разрушающемся бугре пучения на наледном участке долины; г - обнажение пластового льда ледникового (?) происхождения на берегу Северного Ледовитого океана
В скальных горных породах льда обычно мало, и он располагается в трещинах, заполняя их полностью или частично. В тектонически раздробленных зонах земной коры он встречается по всей глубине промороженной толщи, а в регионах с относительно спокойным тектоническим режимом заполняет лишь верхнюю часть геологического разреза преимущественно до глубины проникновения годовых колебаний температуры (15-30 м).
Изучение криотекстур лежит в основе метода мерз-лотно-фациального анализа, родоначальником которого признан российский мерзлотовед Е. М. Катасонов. С помощью этого метода вскрываются особенности фор-
мирования и развития мёрзлой зоны литосферы, история накопления промороженных осадков, восстанавливается климат прошлых эпох.
В осадочных мёрзлых породах, включая сезоннопромерзающий слой, под действием температурных напряжений происходит образование открытых морозобойных трещин, которые разбивают грунт на систему полигональных блоков. Весной в трещины проникает талая снеговая или речная вода. Замерзая, она превращается в вертикальные жилы льда (рис. 31, б), постепенно увеличивающиеся в ширину, поскольку трещины возникают на одних и тех же местах, и новые элементарные жилки каждый год дополняют ранее образовавшуюся ледяную структуру. Если сверху намываются осадки (песок, глина, торф), жилы растут вверх. Так образуется клиновидный повторно-жильный лёд, занимающий огромные пространства в приморских низменностях Арктики, в межгорных впадинах и котловинах. Ширина ледяных жил по верху достигает 10-12 м, а глубина проникновения - более 20 м. Мощность горизонта горных пород с повторно-жильными льдами местами измеряется десятками метров, при этом минеральный грунт оказывается заключённым в решётке подземных льдов, его объём может быть значительно меньше объёма окружающего льда.
Поскольку лёд обладает пластичностью, под действием термодинамических напряжений он может выпучиваться, как бы выжиматься из своего «ложа». Часто над клиньями льда образуются валики грунта, которые обрамляют заполненные водой котловины; так возникает система мелководных озёр диаметром 15-20 м. В других случаях выпучиваются внутренние части полигонов и формируются бугры пучения высотой 2-3 м, окаймлённые канавами, заполненными водой. При вытаивании повторно-жильных льдов местность превращается в труднопроходимое болото с няшей - тестообразной тиксотропной массой грунта, в которой часто гибнут животные. Не исключено, что именно массовая деградация повторно-жильных льдов стала одной из причин вымирания мамонтов. На Евразийском континенте выделено четыре области с высокой макрольдистостью грунтов (более 50 %), обеспеченной наличием повторно-жильных льдов: Яно-Колымская, Лено-Вилюйская, Средне-Сибирская и Западно-Сибирская. Именно в границах этих областей зафиксировано наибольшее количество останков вымерших экзотических животных Севера. Суммарный объём повторно-жильных льдов в границах указанных областей оценивается в 900-1000 км3, что составляет 20 % от запасов эвидентных льдов на территории
России [36]. Примерно такое же количество льда, видимо, существует и на севере Канады и Аляски.
Важное значение в структуре криолитозоны занимают инъекционные льды (рис. 31, в). Они образуются в результате напорной миграции подземных вод в процессе сезонного и многолетнего промерзания рыхлых влагонасыщенных отложений. Механизм инъекционного льдообразования до конца не выяснен. Экспериментально показано, что рост пластов и линз инъекционного льда происходит вследствие периодического образования вакуума на границе промерзания, от чего происходит подсос влаги и её последующая кристаллизация. Кроме того, вода перекачивается под гигантским давлением, возникающим при сокращении объёма водоносных систем в результате их промерзания. Инъекционные льды прозрачны, содержат прослои песка, гальки и отдельные валуны, что вызывает недоумение не только у обывателей, но и у многих учёных. Кажутся неестественными «плавающий» во льду грунт и валун-но-галечные включения. Опыты показали, что эти ксенолиты образуются в результате попеременного процесса отступания-наступания границы промерзания, в результате которого грунт отслаивается, приподнимается и затем включается в нарастающую толщу льда.
Инъекционные льды, пластовые и линзовидные, чаще всего можно встретить на наледных полянах. Здесь площадь их распространения может занимать до 2/3 территории, т. е. несколько гектаров, а толщина льда достигает 1,5-2,0 м. Другое типичное место инъекционного льдообразования - аласы. В аласных отложениях линзы инъекционного льда образуются в результате многолетнего промерзания водоносных аласных таликов. Они чередуются по глубине, занимая центральную часть многолетних бугров пучения (булгунняхов). П. А. Соловьёв подсчитал, что в центральной части Якутии имеется 9 300 аласов - котловин, сформировавшихся при вытаивании крупных масс подземного льда. Причём примерно в 20 % из них располагаются булгунняхи. Толщина ледяных ядер в крупных буграх пучения типа «булгуннях» в среднем составляет 5,0 м при диаметре 3,0 м. Таким образом, объём инъекционного льда только а аласах Центральной Якутии составляет не менее 6,5 км3. На приморских низменностях Северо-Востока России А. С. Симаков обнаружил 2176 булгунняхов высотой от 20 до 60 м. Очень много многолетних бугров пучения на Аляске и в Канаде.
У некоторых тюркоязычных народов пинго-булгун-няхи носят название «тебелеры» (от тюрк. — «холм, макушка, вершина»). Тебелеры известны во многих высокогорных котловинах Южной Сибири. Особенно хорошо они изучены в Чуйской и Курайской котловинах на Алтае. Имеется даже пос. Тебелер, расположенный на буграх пучения голоценового возраста. В Курайской степи находится большое поле настоящих пинго, под слоем покровных пород которых залегает чистый лёд (https://vikidalka.ru/1-136916.html).
Некоторые исследователи с инъекционным механизмом льдообразования связывают крупные пласты льда в морских осадочных толщах Западной Сибири и
других равнинных регионов Мира. Предполагается, что общий объём этих льдов составляет не менее 240 км3. Сколько из них чисто инъекционного льда - остаётся неизвестным.
В составе пластовых льдов криолитозоны большой процент составляют погребённые льды. В основном они имеют ледниковое происхождение, т.е. представляют собой части горных ледников, перекрытых моренами. Например, во Внутреннем Тянь-Шане, по расчётам Л. Г. Бондарева, объём погребённого ледникового льда составляет 120-130 км3 [38]. Многие исследователи считают, что основная часть мощных залежей пластовых льдов арктической части Евроазиатского и Североамериканского континентов (рис. 31, г) также изначально имеет ледниковый генезис. Они якобы захоронились в морских и аллювиальных отложениях в процессе так называемых гидросферных катастроф, когда случился распад плейстоценовых ледниковых покровов Северной полярной области. Как и почему это происходило, во многом до сих пор неясно. При вытаивании пластовых льдов создаются крайне опасные ситуации.
Если в толще промерзающих горных пород имеются крупные полости (пещеры, горные выработки и пр.), в них формируются пещерные льды (рис. 32). По морфологическим особенностям это самая разноликая категория криогенных образований. Здесь можно встретить пласты льда на месте замёрзших потоков, маленьких озёр
Рис. 32. Пещерные льды в заброшенной шахте
и луж, миниатюрные леднички, скопления снежников, облекающие стенки ледяные корки, каскады наледей, свисающие с потолков гирлянды хрупких кристаллов, сверкающий покров изморози, ледяные сталактиты, сталагмиты и колонны и пр. Всё это создаёт удивительный, сказочный мир, который привлекает людей своей красотой и загадками. Ледяные пещеры встречаются в разных местах, в том числе и за пределами области распространения вечной мерзлоты. Их много в Крыму, на Кавказе, на Алтае, Урале, есть даже в Альпах и на Пиренейском полуострове. Объём пещерного льда невелик, но он имеет большое познавательное и эстетическое значение.
Более детальные сведения о подземных льдах криолитозоны можно получить из книг Б. И. Втюрина [36], И. Д. Данилова [37] и А. П. Горбунова [38].
Как видим, окружающий нас ледяной мир велик и разнообразен. Каждый вид льда имеет вполне определённые признаки и свойства: размеры, форму, цвет, структуру, плотность, местоположение и пр. Большинство из этих признаков мы не замечаем и обнаруживаем лишь тогда, когда соприкасаемся со льдом, или когда он появляется в поле нашего зрения. Есть характерная особенность восприятия человеком бесконечного множества частиц материального мира: чем дальше они находятся от наблюдателя, тем проще кажется их строение и функциональная значимость, а за пределами видимости они вообще как бы исчезают. Большое видится на расстоянии, но это не значит, что проникнуть в сущность мироздания можно лишь созерцая природные явления с космической высоты. Наоборот, чтобы познать строение и свойства какого-либо вещества, надо не удаляться, а приблизиться к нему, разделить его на части, постичь внутреннюю структуру, сравнить, найти место в системах объективной реальности. Только тогда можно понять истинное значение и назначение изучаемого объекта. Мы рассмотрели далеко не все особенности удивительного природно-
го материала - льда, одного из самых распространённых на Земле. Приведённые сведения - это ничтожная часть огромного материала, изложенного гляциологами и мерзлотоведами, географами и физиками, другими учёными в учебниках, монографиях, научных статьях и журналах. Но и он во всей совокупности не раскрывает многие загадки и тайны, которые несёт в себе твёрдая фаза воды. Хочется надеяться, что этот загадочный обыкновенный лёд привлечёт внимание молодых пытливых людей, и они не только удовлетворят свое естественное здоровое любопытство, но и найдут здесь своё призвание.
Список литературы
29. Лосев, К. С. Вода /К. С. Лосев. - Л.: Гидрометео-издат, 1989. - 172 с.
30. Атлас снежно-ледовых ресурсов Мира / отв. ред. В. М. Котляков. - М.: Ин-т географии РАН, 1997. -Т. II, кн. I. - 263 с.
31. Дюнин, А. К. В царстве снега / А. К. Дюнин. -Новосибирск : Изд-во «Наука» (Сиб. отд-ние), 1983. -160 с.
32. Войтковский, К. Ф. Основы гляциологии / К. Ф. Войтковский. - М.: Наука, 1999. - 255 с.
33. Котляков, В. М. Избранные сочинения. Кн. 5. В мире снега и льда /В. М. Котляков. - М., 2002. - 384 с.
34. Лосев, К. С. Антарктический ледяной покров / К. С. Лосев. - М. : Наука, 1982. - 160 с.
35. Шумский, П. А. Основы структурного ледове-дения / П. А. Шумский. - М. : Изд-во АН СССР, 1955. -492 с.
36. Втюрин, Б. И. Подземные льды СССР / Б. И. Втюрин. - М. : Наука, 1975. - 215 с.
37. Данилов, И. Д. Подземные льды / И. Д. Данилов. - М. : Недра, 1990. - 137 с.
38. Горбунов, А. П. Льды под землёй / А. П. Горбунов. - Алма-Ата : Наука, 1982. - 140 с.
тч&сиш
Иванов, П. М. Гидросфера и злокачественные новообразования в Якутии : монография / П. М. Иванов, А. Ф. Абрамов, Л. Н. Афанасьева. - Якутск : Офсет, 2020. - 212 с.
В монографии рассматривается влияние некоторых показателей микроэлементного состава поверхностных вод природной среды на уровень заболеваемости злокачественными новообразованиями населения Якутии.
Книга предназначена для врачей-онкологов, организаторов здравоохранения, а также будет полезна студентам старших курсов и специалистам, занимающимся вопросами охраны окружающей среды.
