Откол льда , также известный как откол ледника или откол айсберга , представляет собой откалывание кусков льда от края ледника. [1] Это форма абляции льда или разрушения льда . Это внезапное высвобождение и откалывание массы льда от ледника , айсберга , ледяного фронта , шельфового ледника или трещины . Отколовшийся лед можно классифицировать как айсберг, но он также может быть айсбергом, айсберговым куском или отколовшейся стенкой трещины. [2]
Откалывание ледников часто сопровождается громким треском или гулким звуком [3], после чего глыбы льда высотой до 60 метров (200 футов) отрываются и падают в воду. Попадание льда в воду вызывает большие и часто опасные волны. [4] Волны, образующиеся в таких местах, как ледник Джона Хопкинса, могут быть настолько большими, что лодки не могут приблизиться ближе, чем на три километра ( 1+1 ⁄ 2 морских мили). Эти события стали основными туристическими достопримечательностями в таких местах, как Аляска .
Многие ледники заканчиваются в океанах или пресноводных озерах, что естественным образом приводит [5] к откалыванию большого количества айсбергов. Откалывание ледников Гренландии производит от 12 000 до 15 000 айсбергов каждый год. [6]
Отколу шельфовых ледников часто предшествует разлом. [7] Шельфовый ледник в устойчивом состоянии откалывается примерно с той же скоростью, что и приток нового льда, [8] [9] и отколы могут происходить в субгодовых или десятилетних временных масштабах, чтобы поддерживать общее среднее положение фронта шельфового ледника. Когда скорость откола превышает приток нового льда, происходит отступление ледяного фронта, и шельфовые ледники могут становиться меньше и слабее. [10]
Полезно классифицировать причины откола на процессы первого, второго и третьего порядка. [11] Процессы первого порядка отвечают за общую скорость откола в масштабе ледника. Первой причиной откола является продольное растяжение, которое контролирует образование трещин . Когда трещины проникают через всю толщу льда, происходит откол. [12] Продольное растяжение контролируется трением у основания и краев ледника, геометрией ледника и давлением воды на ложе. Следовательно, эти факторы оказывают основное влияние на скорость откола.
Процессы откола второго и третьего порядка можно считать наложенными на процесс первого порядка выше и контролирующими возникновение отдельных событий откола, а не общую скорость. Таяние на уровне ватерлинии является важным процессом откола второго порядка, поскольку оно подрезает субаэральный лед, что приводит к обрушению. Другие процессы второго порядка включают приливные и сейсмические события, силы плавучести и расклинивание талой воды.
Когда откол происходит из-за таяния линии воды, отколется только надводная часть ледника, оставив подводную «ногу». Таким образом, определяется процесс третьего порядка, в котором восходящие силы плавучести заставляют эту ледяную ногу отламываться и выходить на поверхность. Этот процесс чрезвычайно опасен, поскольку, как известно, он происходит без предупреждения на расстоянии до 300 м (980 футов) от конца ледника. [13]
Хотя было выявлено множество факторов, способствующих отколу, надежная предиктивная математическая формула все еще находится в стадии разработки. В настоящее время собираются данные с шельфовых ледников Антарктиды и Гренландии, чтобы помочь установить «закон откола». Переменные, используемые в моделях, включают такие свойства льда, как толщина, плотность, температура , структура оси c и загрузка примесями. Свойство, известное как «нормальное напряжение распространения ледяного фронта», может иметь ключевое значение, несмотря на то, что оно обычно не измеряется. [ необходима цитата ]
В настоящее время существует несколько концепций, на которых можно основывать прогностический закон. Одна из теорий утверждает, что скорость отела в первую очередь зависит от отношения растягивающего напряжения к вертикальному сжимающему напряжению, т. е. скорость отела зависит от отношения наибольшего к наименьшему основному напряжению. [14] Другая теория, основанная на предварительных исследованиях, показывает, что скорость отела увеличивается как мощность скорости распространения вблизи фронта отела. [ требуется ссылка ]
В октябре 1988 года от шельфового ледника Фильхнера-Ронне откололся айсберг А-38. Он был размером примерно 150 км x 50 км. Второе откалывание произошло в мае 2000 года и создало айсберг размером 167 км x 32 км.
Крупное событие откола произошло в 1962-1963 годах. В настоящее время на передней части шельфа есть участок, называемый «свободным зубом». Этот участок, примерно 30 км на 30 км, движется со скоростью около 12 метров (39 футов) в день и, как ожидается, в конечном итоге отколется. [15]
Самый большой наблюдаемый откол ледяного острова произошел на шельфовом леднике Уорда Ханта. Где-то между августом 1961 года и апрелем 1962 года откололось почти 600 км 2 (230 кв. миль) льда. [16]
В 2005 году почти весь шельф отделился от северного края острова Элсмир . С 1900 года около 90% шельфовых ледников острова Элсмир отделились и уплыли. Это событие стало крупнейшим в своем роде по крайней мере за последние 25 лет. В общей сложности 87,1 км 2 ( 33+5 ⁄ 8 кв. миль) льда было потеряно в этом событии. Самый большой кусок был66,4 км 2 ( 25+5 ⁄ 8 квадратных миль) по площади, что немного больше, чем город Манхэттен . [17]
Этот большой шельфовый ледник, расположенный в море Уэдделла , простирающийся вдоль восточного побережья Антарктического полуострова , состоит из трех сегментов, два из которых откололись. В январе 1995 года откололся и распался шельфовый ледник Ларсена А, содержащий 3250 км 2 (1250 кв. миль) льда толщиной 200 м (660 футов). Затем в феврале 2002 года откололся и распался шельфовый ледник Ларсена В.
Также известный как ледник Илулиссат или Сермек-Куяллек на западе Гренландии, этот непрекращающийся процесс ежегодно приводит к тому, что от фьорда откалывается и уходит 35 миллиардов тонн айсбергов .
Фотограф Джеймс Балог и его команда изучали этот ледник в 2008 году, когда их камеры засняли, как кусок ледника размером с Нижний Манхэттен падает в океан. [18] Откол длился 75 минут, за это время ледник отступил на целую милю по отколовшейся поверхности шириной в три мили (пять километров). Адам ЛеВинтер и Джефф Орловски засняли эти кадры, которые вошли в фильм « В погоне за льдом» .
Впервые задуманный в 1995 году Райаном Кейси во время съемок для IMAX , этот вид спорта включает в себя серфера, которого буксирует гидроцикл в зону действия и который ждет, пока масса льда отколется от ледника. [19] Серферы могут ждать несколько часов в ледяной воде ради события. Когда ледник откалывается, масса льда может создавать волны высотой 8 метров (26 футов). Можно достичь скачков длиной 300 метров (980 футов) продолжительностью в одну минуту. [20]
