Gleccserek kialakulása. Előadás a "gleccserek és jéghegyek" témában 2 milyen feltételek szükségesek a gleccser kialakulásához

Gleccserek mindenhol léteznek, ahol a hó felhalmozódási sebessége sokkal nagyobb, mint az abláció (olvadás és párolgás) sebessége. A gleccserek kialakulásának mechanizmusának megértésének kulcsa a magashegyi hómezők tanulmányozása.

A frissen hullott hó vékony, tábla alakú, hatszögletű kristályokból áll, amelyek közül sok kecses csipkés vagy rács alakú.

Az évelő hómezőkre hulló pihe-puha hópelyhek az olvadás és a másodlagos fagyás következtében jégkőszemcsés kristályokká alakulnak, amelyeket firnnek neveznek. Ezek a szemek elérhetik a 3 mm-t vagy annál nagyobb átmérőt. A fenyőréteg fagyott kavicsra emlékeztet.
Idővel, ahogy a hó és a fenyő felhalmozódik, az utóbbi alsó rétegei tömörödnek, és szilárd kristályos jéggé alakulnak.
Fokozatosan növekszik a jég vastagsága, amíg a jég el nem kezd mozogni és egy gleccser nem képződik.

A hó ilyen átalakulásának sebessége gleccserré főként attól függ, hogy a hó felhalmozódási sebessége mennyivel haladja meg az abláció sebességét.

Gleccser képződik ott, ahol a hó és a jég felhalmozódása meghaladja annak ablációját. Egy bizonyos pillanatban a felgyülemlett hó- és jégtömegek mozogni kezdenek a felső jégrétegek nyomása alatt, valamint a gleccser fekvésének lejtőjén. Nagyon meredek tájfelületeken ez a folyamat akkor is előfordulhat, ha a jég vastagsága mindössze 15 méter.
A gleccsert alkotó hó ismétlődő olvadási és felhalmozódási folyamatokon megy keresztül, amelyek a jégszemcsék egy sajátos formáját firnvé alakítják. A fedő jég- és hórétegek nyomása alatt ezek a szemcsék finomabb és finomabb firnekké alakulnak. Egy idő után a firn rétegek további tömörödési folyamatokon mennek keresztül, és így jeges jég keletkezik.
Az ilyen jég sűrűsége kisebb, mint a nyílt vízfelületeken kialakuló jég, mivel a hópelyhek közötti levegő eltömődik, és légbuborékokat képez a jégkristályok között.

A gleccser észrevehető kékes árnyalatát tévesen annak tulajdonítják, hogy Rayleigh légbuborékokban szétszóródik a jégtömegekben. A gleccser ugyanazon okból kékes árnyalatú, mint a víz kék; ez a hatás annak köszönhető, hogy a vízmolekula kis mértékben elnyeli a vörös fény spektrumát.

A magasság és a domborzat, ez a két tényező meghatározó a gleccserek kialakulásának folyamatában. A fenti ábra három hegycsúcsra mutat példát, míg a gleccser csak az egyiken alakul ki.
A bal oldali hegyen a gleccser kialakulása nem következik be, mivel a hegy teteje a hóhatár alatt van, ezért évről évre nem halmozódik fel hó, ami a kialakulásának szükséges feltétele egy gleccseré.
A jobb oldali hegycsúcs a hóhatár szintje felett van, de a hegy meredek lejtői miatt nem húzódik meg rajtuk a hó és nem alakul ki a gleccser. A központban lévő hegyen mindkét feltétel teljesül: évente felhalmozódik a hó, és a hegy domborzata hozzájárul a gleccser kialakulásához.

Azokon a helyeken képződnek gleccserek, ahol a hosszú tél során felgyülemlett hónak nincs ideje nyáron elolvadni. Azt a szintet, amely alatt a télen felhalmozódott hó elolvad, hóhatárnak nevezzük. Ez a vonal a nyár végén a hegyekben látható: a lejtők felső vakító fehér részeit választja el a sötét, hótalan alsóktól. A gleccserek többsége a hóhatár felett fekszik, de sokuk nyelve még lejjebb ereszkedik; néha zöld erdőkkel borított lejtőkben végződnek, ahogy ez Új-Zélandon is látható.

A hóhatár a földgömb különböző részein az éghajlattól függően eltérő magasságban fekszik. A trópusi régiókban a legmagasabb – ez a legmelegebb és legszárazabb a Földön, de valamelyest csökken az Egyenlítő felé, ahol sok a csapadék. Ahogy közeledünk a sarkokhoz, a hóhatár egyre lejjebb halad, és az Antarktiszon a tengerszintig süllyed.

A grönlandi pajzs gleccserei (nézet a repülőgépről).

A hóhatár magassága nemcsak a szélességi foktól, hanem a hely hosszúságától is függ. Ennek az az oka, hogy a kontinens mélyén kevesebb csapadék hullik, és minél kevesebb csapadék, annál magasabbra húzódik a hóhatár. Például az Atlanti-óceán közelében található Alpokban a hóhatár 2700 m tengerszint feletti magasságban fut; a Kaukázusban - már 3500 m magasságban, Közép-Ázsia hegyvidékein - 4500-5000 m magasságban, Tibetben pedig 6000 m felett.

Az egyik legnagyobb hegyi gleccsere az alaszkai Bernard-gleccser.

Ilyenek a gleccserek is. Az Antarktiszon és az Északi-sarkon sok helyen leereszkednek a tengerszintre, viszonylag alacsonyan fekszenek az óceánnal szomszédos mérsékelt égöv hegyeiben, és a Föld legmagasabb hegyeinek egén emelkednek, amelyek a kontinensek mélyén és a trópusokon.

Így keletkeznek jéghegyek a kontinentális jégből.

De nem csak a klíma irányítja a gleccsereket. Maga a jég is nagy hatással van az éghajlatra. Különösen nagy befolyása van az Antarktisznak, ahol télen a levegő hőmérséklete esetenként -80 o-ra csökken, a hatalmas jégtömegeknél pedig -30 és -50 o között állandó a hőmérséklet. Ez bolygónk óriási hűtőszekrénye, amelynek hatása az egész földkerekségre kiterjed.

Az Északi-sarkvidéken a hideg fő forrása a lebegés tengeri jég, valamint számos szigetet borító gleccserek, köztük a Föld legnagyobb szigete - Grönland. Mind az Északi-sarkvidéken, mind az Antarktiszon a jég a napenergia akár 80%-át is visszaveri, és annak ellenére, hogy a Nap itt egész nyáron nem megy le a horizont alá, még mindig hidegek maradnak, és nagyon keveset olvadnak.

A sarkokhoz közeli kiterjedt jégtömegek az egyik fő oka a Föld modern földrajzi zónáinak. E jég nélkül a sarkvidékek sokkal melegebbek lennének, és a Föld éghajlata enyhébb és egyenletesebb lenne minden szélességi körön.

A geológiai történelemből származó tények arra utalnak, hogy a Föld éghajlata pontosan ilyen volt több millió évvel ezelőtt, amikor még nem voltak gleccserek a Földön.

Évi életciklus A gleccser két részből áll: az anyag érkezése a hosszú tél során és kisülése a rövid nyár folyamán. A gleccserek a havazás és hóvihar során a felszínükre hulló vagy a környező lejtőkről lavinák által hozott hóból „táplálkoznak”.

Nyáron, amikor a levegő hőmérséklete 0° fölé emelkedik, a gleccser felszínén lévő hó olvadni kezd, és firnté válik, amely a hó és a jég közötti átmeneti szakasz. A firn különálló olvadékból áll jégszemek, amelyek erősen egymáshoz vannak forrasztva, de még nem váltak összefüggő jégréteggé.

Eltelik még néhány nyári szezon, és a firnben megfagyó olvadékvíz végül jéggé változtatja. A gleccser felső szakaszán a télen felgyülemlett hó nyáron nem éri el teljesen elolvadni, a gleccser felszínét pedig egész évben hó borítja.

Ez a gleccser táplálkozási területe. Az alsó részén, amelyet áramlási területnek neveznek, ezzel szemben a télen felhalmozódott összes hó nyáron elolvad, és a meleg évszakban csupasz jég látható a felszínen.

A gleccser e két régióját firn vonal választja el. Korunkban a legtöbb hegyi gleccseren a táplálkozási terület nem sokkal nagyobb, mint a kisülési terület, és gyakran azonos területűek. Minél súlyosabbak a természeti viszonyok, annál nagyobb a gleccser táplálkozási területe és annál kisebb a kibocsátási területe. Az Antarktisz jégtakaróján, ahol még a tenger közelében is olyan alacsony a levegő hőmérséklete, hogy alig olvad el a hó, a kisülési terület 100-szor kisebb, mint a feltöltődési terület.

Ennek eredményeként a jégtakaró itt leereszkedik a tengerbe, és úszó jégpolcok képződnek - hatalmas, 200-300 méter vastag jégtáblák, amelyek a tengerbe szakadnak.

A tengerben végződő gleccserekből jéghegyek szakadnak le - jégtömbök, amelyek hossza és szélessége több kilométer. A legnagyobb jéghegyet 1927-ben látták a Déli-óceánon - hossza 167 km volt. A tengerben jóval gyakoribbak a kisméretű, 1-2 km-es jéghegyek, de komoly veszélyt jelentenek a hajózásra is. Ismeretes, hogy 1912-ben a ködben egy jéghegynek ütközött, a hatalmas óceánjáró, Titanic gőzhajó elsüllyedt az Atlanti-óceánban, és Európa és Észak-Amerika között utazott.

A Jeges-tengeren található jéghegyeket jégszigeteknek nevezik. Sokkal kisebbek, mint az antarktisziak, de kényelmesek a repülőgépek leszállására. Ezért szinte minden szovjet és amerikai sodródó kutatóállomás a Jeges-tenger jégszigetein található.

A gleccseret "olyan, szabályos mozgással jellemezhető jégtömegnek nevezik, amely főként szárazföldön helyezkedik el, hosszú ideig létezik, bizonyos alakú és jelentős méretű, és a különféle szilárd légköri csapadékok felhalmozódása és átkristályosodása következtében jött létre". A fenti definícióból kitűnik, hogy gleccserek csak ott képződhetnek, ahol hosszú ideig fennálló nagy hótömegek felhalmozódása lehetséges.

Ahhoz, hogy jégtömeggé alakuljon, a hónak egy sor átalakuláson kell keresztülmennie. Az első szakaszban a laza hótömeget fokozatosan tömörítik, és átkristályosodnak, ami a hó felszínről történő leolvadásával, a keletkező víz hótömegbe való behatolásával és ezt követő megfagyásával, valamint a vízgőz szublimációjával történik. hókristályokon a kis hópelyhek elpárolgásával és az ezeknek köszönhető növekedéssel nagyobb jégkristályok. Ezen folyamatok eredményeként a hó szemcsés szerkezetet kap, és firnnek nevezik. További növekedéssel és tömörödéssel a fenyőszemek megfagynak, de közöttük még mindig vannak külön pórusok légbuborékokkal, amelyek miatt a jég

buborékosnak nevezik. Ezt követően a légbuborékokat eltávolítják, és szemcsés sűrű jég (glaciális jég) képződik.

A gleccserek mozgása és felszínük domborműve

A felhalmozódási területről a jég, a benne rejlő plaszticitás miatt, a felhalmozódó új fenyő- és jégtömegek gravitációs hatására, a repedésekben behatoló és megfagyó víz nyomása alatt az olvadás helyére költözik. Az olvadás a hóhatár alatt kezdődik, de a gleccser végső olvadásának helye nagymértékben függ magának a gleccsernek a méretétől és annak a területnek a mikroklimatikus viszonyaitól, amely mentén a gleccser mozog. Emiatt még a szomszédos gleccserek nyelve is különböző magasságban végződhet. A sarki országokban a nagy gleccsereknek nincs idejük elolvadni a szárazföldön, leereszkednek a tengerbe, szélükről nagy jégtömegek szakadnak le, amelyeket a tengeráramlatok elhordanak. Az ilyen, a tengeren lebegő gleccserek töredékeit jéghegyeknek nevezik.

A gleccserek mozgási sebessége nagyon eltérő: néhány centimétertől 500-ig mévben. A gleccserek mozgása egyenetlen a különböző részeiken. A hegyi völgygleccserekben a legnagyobb sebesség a tengelyirányú részükön figyelhető meg, ahol a súrlódás hatása a tengerpartra és a jégágy aljára kevésbé kifejezett. Az Antarktisz jégtakarói közelében a legnagyobb sebesség ott figyelhető meg, ahol a felgyülemlett jégtömegek kivezető nyílást találnak a tengerbe (kiáramló gleccserek). A gleccser egyenetlen mozgása testében nagy feszültségek megjelenésével és repedések kialakulásával jár együtt. Számos repedés jelenik meg ott is, ahol a gleccser egyenetlen meder mentén mozog. A hegyi gleccserekre a legjellemzőbbek azok a repedések, amelyek azon a helyen keletkeznek, ahol a jég áthalad a sziklás zuhatagokon - keresztléceken; itt jégesések képződnek. A hegyi völgygleccserek keresztirányú profilja nagymértékben függ attól, hogy a gleccser melyik részében vizsgálják. A táplálékterületen a gleccser felszínének keresztirányú profiljai homorúak, a gleccser hóhatáron áthaladó helyén egyenesek, az olvadási területen domborúak. Ez utóbbi azzal magyarázható, hogy az olvadás területén a gleccser szélei olvadnak a leggyorsabban, ahol a napsugarak által felmelegített hegyoldalak közelében van.

Előadás a "Gleccserek és jéghegyek" témában földrajzban powerpoint formátumban. Ez az iskolásoknak szóló érdekes előadás arról szól, hogy mik a gleccserek, hogyan keletkeznek, mik azok, mit számítanak. Az előadás szerzője: Dedukh Galina Vasilievna, földrajz tanár.

Részletek az előadásból

Hogyan válik a hó jéggé?

A gleccserjég hóból képződik. Ha több hó esik, mint amennyi ideje elolvadni, felgyülemlik, szemcséssé, pórusokkal telivé válik, azaz firné, majd később saját gravitációja hatására jéggé alakul.

Milyen feltételek szükségesek a gleccser kialakulásához?

• A levegő hőmérsékletének egész évben 0°C alatt kell lennie.
• Biztosan több hó van, mint amennyit el tud olvadni.

A hóhatár az a határ, amely felett a hó nem olvad el, hanem felhalmozódik, és gleccsert képez.

Gleccser szerkezet

A gleccser két fő részből áll:

• etetési terület - itt felhalmozódik a hó;
• áramlási terület - hó elolvad.

A gleccserek típusai

• Hegy (gleccser az Alpokban);
• integumentary (az Antarktisz gleccserei, Grönland, Izland).

Mi az a moréna?

A gleccserek műanyagok. Nyelvük a táplálkozási területről ereszkedik le, néha jóval a hóhatár alá. Ugyanakkor megolvadnak, és patakokat és folyókat képeznek. A felszínen a gleccser által hozott kőzettöredékek láthatók (a homokszemektől a nagy sziklákig), amelyeket morénának neveznek.

Hogyan keletkeznek a jéghegyek?

Az Antarktisz partjainál található jéghegyek gigantikus méretűek: 45 km szélesek, 170 km hosszúak és több mint 200 m vastagok A jéghegy nagy része (térfogatának 90%-a) víz alatt van.

A gleccserek jelentősége

A gleccserek adják a hegyi folyókat és táplálják őket, ivóvízforrásként is szolgálnak.

Gleccserek mindenhol léteznek, ahol a hó felhalmozódási sebessége sokkal nagyobb, mint az abláció (olvadás és párolgás) sebessége. A gleccserek kialakulásának mechanizmusának megértésének kulcsa a magashegyi hómezők tanulmányozása. A frissen hullott hó vékony, tábla alakú, hatszögletű kristályokból áll, amelyek közül sok kecses csipkés vagy rács alakú. Az évelő hómezőkre hulló pihe-puha hópelyhek az olvadás és a másodlagos fagyás következtében jégkőszemcsés kristályokká alakulnak, amelyeket firnnek neveznek. Ezek a szemek elérhetik a 3 mm-t vagy annál nagyobb átmérőt. A fenyőréteg fagyott kavicsra emlékeztet. Idővel, ahogy a hó és a fenyő felhalmozódik, az utóbbi alsó rétegei tömörödnek, és szilárd kristályos jéggé alakulnak. Fokozatosan növekszik a jég vastagsága, amíg a jég el nem kezd mozogni és egy gleccser nem képződik. A hó ilyen átalakulásának sebessége gleccserré főként attól függ, hogy a hó felhalmozódási sebessége mennyivel haladja meg annak ablációjának sebességét.

A gleccserek a hó felhalmozódása és jéggé való átalakulása (metamorfizálódása) következtében jönnek létre. A gleccser kialakulásához hideg és párás éghajlat szükséges, amelyben a havazás mennyisége nagyobb vagy egyenlő, mint az olvadás mennyisége. A hó felhalmozódása csak negatív éves átlaghőmérséklet (alpesi) és hegylábi gleccserek (talpgleccserek) esetén lehetséges.

Azt a zónát határoló vonalat, amelyen belül a szilárd csapadék átlagos éves mennyisége megegyezik a veszteségükkel, hóhatárnak nevezzük. A gleccserek csak a hóhatár felett alakulnak ki. A hóhatár helyzete a terület szélességi fokától függ. Grönlandon egybeesik a nulla jellel, a Kaukázusban 3000 m, az Altaj-hegységben - 4800 m, a Himalájában 6000 m. Ez az éghajlat páratartalmától is függ. Az Alpokban 2600 m körül halad, Nyugat-Kaukázusban - 2700 m, Kelet-Kaukázusban - 3800. A lejtő kitettségétől függően változik a csapadék mennyisége, és változik a hóhatár helyzete is. Tehát az Altaj-hegység északi lejtőin 4000 m, a déli lejtőin 4800 m szinten halad el.

Egy hegyrendszeren belül az elülső gerinceken alacsonyabb a hóhatár. Tehát a Tien Shanban, az első tartományokon a hóhatár 600 méterrel lejjebb esik, mint a főbbeken. A szabályok alól is vannak kivételek. Például a Nyugat-Kaukázusban található a Himsa gleccser. A pozitív éves átlaghőmérséklet zónájában létezik, és csak a felszínére hulló nagy mennyiségű hó miatt maradt fenn. A tenger felől érkező nedves levegő lehűl a gleccser felett, és hó formájában vizet ad neki. A hegygerinc szomszédos részein, ahol nincsenek gleccserek, ilyen intenzív csapadék nem fordul elő.

Hogyan keletkezik a jég? A hó szilárd csapadék formájában hullik a völgyek aljára, vagy lavinák hordják oda. A lejtők sík és homorú részein a hó sok száz évig felhalmozódhat. A nap és a szél hatására firnné alakul. A hópehely egy ragyogó jégkristály. A nap és a szél megváltoztatja a lehullott hópelyhet, miközben elveszti csillagformáját és szemcsévé válik. Amikor a hó elolvad, a víz beszivárog a vastagságába, és ott megfagy. Ugyanakkor új kristályok nem képződnek, hanem a meglévők nőnek. A szublimáció, a hó szublimációja is jelentős szerepet játszik itt. A keletkező vízgőz lecsapódik és megfagy a firn kristályokon. A firn szemcsés szerkezetű és egy évesnél idősebb hó. Fiatalabb korban a firnt firn hónak szokták nevezni. A fenyőszemek fokozatosan nőnek, elérik az 5-100 millimétert.

Minél idősebb a fenyő, annál mélyebben fekszik, és annál nagyobbak a szemcséi. A szemek növekedésével a levegő kiszorul a firnből, és sűrűbbé válik. Végül a szemek összenőnek, és homogén masszát képeznek - fehér fenyőjég. Valami hasonlót látunk a járdán tavasszal, amikor az ablaktörlők letörik a jeget a járdákról. De a városokban a gyalogosok néhány nap alatt jéggé varázsolják a friss havat, míg a természetben ez sok évig tart.

A jég egyszerre törékeny és képlékeny. Minél magasabb a hőmérséklet és a nyomás, annál képlékenyebb a jég. A plaszticitás miatt az alsó jégrétegeket a felső rétegek kinyomják, és elkezdenek folyni. A firn alól gleccserjég kúszik ki. Természetesen folyásának iránya a terepviszonyoktól függ. Ahhoz, hogy a jég elkezdjen folyni egy sík felületen, hatvan méter vastag jég tömegére van szükség. Ha azonban jelentős a völgy lejtése, akkor a jég kisebb nyomáson folyik. 40-45 °-os meredekséggel ehhez csak két méteres vastagság elegendő.

A jégáramlás sebességét centiméterben mérik naponta, de a nagy gleccserekben eléri a napi 3-7 métert is.

A gleccsernél van egy táplálkozási zóna (firn medence), ahol a fő hótömegek felhalmozódnak, és egy lefolyási zóna - a gleccser nyelve. A köztük lévő határt firn vonalnak nevezik.

A völgyben lefelé haladva a jég elolvad, és végül egy bizonyos magasságban a beáramló jég mennyisége megegyezik az olvadás mértékével. Itt ér véget a gleccser nyelve. Ha a csapadék mennyisége állandó, a gleccser álló helyzetbe kerül. Ha növekszik, a gleccser előrehalad, amíg vissza nem áll az egyensúlyba.

Az éghajlat felmelegedésével és a szilárd csapadék mennyiségének csökkenésével az egyensúlyi vonal felfelé emelkedik a völgyben. A gleccser gyors visszahúzódásával a nyelv végein vagy a part közelében jégfoltok, amelyeket általában morénatakaró borít, megállnak, és elválik a gleccsertől. Az ilyen jeget halottnak nevezik. A morénatakaró alatti jég egyenetlenül olvad, tölcséreket, tavakat és meredek töréseket képezve. Ezeken a területeken a forgalom különös figyelmet igényel. A vastag törmelékkel borított holt jeget eltemetett jégnek nevezik.

A gleccser kezdeti szakaszát hómezőnek nevezik. Amikor a hó-gleccsertömegek ekkora vastagságot érnek el, észrevehetően mozogni kezdenek, valódi gleccserekké válnak.

Az összeolvadó völgygleccserek dendrites gleccseret, a dendrites gleccserek pedig összeolvadva hálózatos gleccserrendszert alkotnak.