Теплий лід та льодовики
Чи буває тепла крига? І теплі льодовики? Питання здаються дивними, за ними вгадується каверза. Однак ніякої каверзи тут немає, фахівці дійсно розрізняють холодні і теплі льодовики, давно переставши ставити виділені слова в лапки. Все просто: холодними та теплими називають льодовики, які різняться за відносними температурами свого льоду.
Теплі льодовики ще називають помірними, чи ізотермічними. Вони нижче рівня сезонних коливань температури, на глибині кількох метрів, температура льоду залишається на точці плавлення. А в холодних (їх інакше називають полярними) льодовиках ця температура завжди негативна. Такі відмінності є надзвичайно важливими. При температурі, близької до точки плавлення, лід набагато пластичніший, ніж, скажімо, при -30 або -50 С, а головне - у всій його товщі і на нижній поверхні є рідка вода, створюючи можливості для ковзання льодовика по ложі. Тому теплі льодовики можуть рухатися швидше за холодні. Тертя на їх нижніх поверхнях слабше, ніж у холодних і приморожених до ложа, їхній лід з більшою легкістю розтікається під дією сили тяжіння, а це означає, що поздовжні профілі теплих льодовиків менш опуклі, а лід не такий товстий.
Хоч як це дивно, але температуру танення можуть мати льоди полярних льодовикових покривів, правда не на поверхні, а в придонних частинах. Справа в тому, що ця «глибинна» температура багато в чому залежить від надходження теплової енергії з надр Землі. Залежить вона також від загальної товщини льодовикового покриву та від маси снігу та фірну, які щороку наростають на його поверхні. Так що потік холоду, що йде в глибину льоду, стикається із зустрічним потоком тепла, взаємодіє з ним та слабшає. І якщо лід досить товстий, а харчування льодовика, як в Антарктиді, мізерне, то йогопридонна температура може підвищитись до точки танення. Це відбувається в центральних районах Антарктичного льодовикового покриву, хоча середня температура його поверхні там дорівнює -55°С.
Факт донного танення льоду Антарктиди підтверджений бурінням, на превеликий подив фахівців там навіть виявлено підлідні озера. Площа одного з них, розташованого в районі української полярної станції «Схід», дорівнювала кільком тисячам квадратних кілометрів, а глибина – 440 м. І це під 3,5-кілометровою товщею льоду.
Інакше справа в Гренландії. Її льодовиковий покрив, маючи майже ту ж товщину, що й Антарктичний, одержує рясне харчування. А це означає, що низькотемпературний поверхневий лід там швидко йде на глибину і з ним, як енергія з водною масою низхідної течії, переноситься і. холод. Перенесення це відбувається швидко, так що з ним не може впоратися потік тепла, що йде з надр Землі. У результаті весь Гренландський покрив виявляється примороженим до ложа. І це також підтверджено бурінням. Виняток становлять лише крижані потоки. Вони завжди рухаються швидше, ніж суміжний лід, і ковзають по ложі. А якщо ковзають, то у їхнього дна виділяється тепло тертя, і придонний лід тане.
Відмінності у температурі льоду пояснюють багато особливостей поведінки льодовиків, зокрема рух. Крига – кристалічний матеріал, що існує на Землі при температурах, близьких до його точки плавлення. Він має яскраво виражені пластично-в'язкі властивості і деформується під навантаженням, тобто. здатний до руху, схожому протягом в'язкої рідини. І така течія льоду, інакше кажучи, його рух за рахунок внутрішнього деформування, йде тим легше, чим вища температура.
Але це ще не все. Майже всі льодовики (теплі та холодні) ковзають по ложі. Такековзання – це другий найважливіший спосіб їхнього руху, він особливо характерний для гірсько-долинних льодовиків та крижаних потоків. Тільки ковзання може забезпечити по-справжньому великі швидкості, причому у швидких льодовиків з його рахунок йде до 80 – 100% їх руху. Ковзання особливо полегшується, якщо льодовик підстилається напіврідкою глиною або на його контакті з ложем багато води. Тому секрет руху льодовиків у здатності льоду до течії, а й у його ковзанні по ложу.