stringtranslate.com

Волна (ледник)

Ледниковые пульсации — это кратковременные события, когда ледник может существенно продвигаться вперед, двигаясь со скоростью до 100 раз быстрее обычной. Пульсирующие ледники группируются вокруг нескольких областей. Высокая концентрация пульсирующих ледников наблюдается в Каракоруме , [1] горах Памира , [2] Шпицбергене , на канадских арктических островах , на Аляске и в Исландии , хотя в целом считается, что только один процент всех ледников мира когда-либо пульсирует. [3] В некоторых ледниках пульсации могут происходить довольно регулярными циклами, с 15–100 или более событиями пульсации в год. В других ледниках пульсация остается непредсказуемой. [4] Однако в некоторых ледниках период застоя и наращивания между двумя пульсациями обычно длится от 10 до 200 лет и называется фазой покоя. [5] В этот период скорость движения ледника значительно ниже, и ледники могут существенно отступить .

Типы

Ледниковые нагоны делятся на две категории в зависимости от характера нагона. Ледники на Аляске демонстрируют нагоны с внезапным началом, чрезвычайно высокой максимальной скоростью потока (десятки метров/день) и внезапным окончанием, часто со сбросом накопленной воды. Их называют нагонами аляскинского типа, и предполагается, что эти нагоны контролируются гидрологически. [6]

Волны на Шпицбергене обычно ведут себя по-другому. Волны на Шпицбергене обычно связаны с более медленным началом с фазой ускорения, подъемом до максимальной скорости, которая обычно медленнее (до четырех или пяти метров в день), чем волны на Аляске, и возвращением к покою, которое часто занимает годы. [7] [8] Особенности, наблюдаемые во время активной фазы или фазы волны, включают выбоины , известные как лакуны [9] и срединные морены. [10]

Примеры событий

В норвежской Арктике Шпицберген — это архипелаг , содержащий сотни ледников. Шпицберген более чем на 60% покрыт ледниками [11], и сотни из этих ледников, как было замечено, вздымаются. [5]

Ледниковые волны в Каракоруме происходят в условиях «экстремального поднятия и денудации». [5]

В 1980 году было несколько мини-волн ледника Variegated на Аляске. Мини-волны обычно показывают задержку базального потока в 5–10 часов, что коррелирует с различиями между пульсирующей частью ледника и выходом воды и осадка. [12] Когда волна 1982 года закончилась 5 июля, в тот день произошло крупное наводнение, а в последующие дни наводнения были еще сильнее. В своем исследовании Хамфри обнаружил, что за зоной ледникового нагона наблюдаются преимущественно низкие скорости базальной воды и высокие скорости скольжения перед быстрым высвобождением больших объемов воды. [12]

Причины

Существует множество теорий относительно причин возникновения ледниковых подвижек.

Гидрологический контроль

Волны могут быть вызваны поступлением талой воды к основанию ледника. Талая вода важна для снижения сил трения в потоке ледникового льда. Распределение и давление воды на ложе модулируют скорость ледника и, следовательно, баланс массы. Талая вода может поступать из ряда источников, включая надледниковые озера , геотермальное нагревание ложа, теплопроводность в ледник и скрытую теплопередачу. Существует положительная обратная связь между скоростью и трением на ложе, высокие скорости будут генерировать больше фрикционного тепла и создавать больше талой воды. Образование трещин также усиливается более скоростным потоком, который обеспечит дальнейшие быстрые пути передачи для талой воды, текущей к ложу. Однако Хамфри не обнаружил точной корреляции между замедлением льда и высвобождением воды внутри ледника. [12]

Эволюция дренажной системы под ледником играет ключевую роль в циклах нагонов.

Тепловой режим

Ледники, которые демонстрируют волны, подобные тем, что наблюдаются на Шпицбергене, с более медленной начальной фазой и более длительной конечной фазой, могут контролироваться термически, а не гидрологически. [13] [7] Такие волны, как правило, длятся более длительные периоды времени, чем волны, контролируемые гидрологически.

Гипотеза деформируемого слоя

В других случаях геология подстилающей вмещающей породы может диктовать частоту пульсаций. [ требуется цитата ] Например, плохо консолидированные осадочные породы более склонны к разрушению под напряжением; подледниковый «оползень» может позволить леднику соскользнуть. Это объясняет, почему пульсирующие ледники имеют тенденцию группироваться [ требуется цитата ] в определенных областях.

Критическая масса

Мейер и Пост [14] предполагают, что как только масса накапливается до критической точки, начинается базальное таяние. Это обеспечивает выталкивающую силу, «поднимающую» ледник со дна и уменьшающую силу трения.

Ссылки

  1. ^ Люк Копленд, Тайлер Сильвестр, Майкл П. Бишоп, Джон Ф. Шродер, Ён Бэ Сон, Льюис А. Оуэн, Эндрю Буш и Ульрих Камп (2011). «Расширенный и недавно увеличенный ледниковый пульс в Каракоруме». Arctic, Antarctic, and Alpine Research . 43 (4). Arctic, Antarctic, and Alpine Research: An Interdisciplinary Journal: 503–516. doi :10.1657/1938-4246-43.4.503. S2CID  59568488.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  2. ^ Ж. Гардель, Э. Бертье, Ю. Арно, А. Кааб. «Общерегиональный баланс массы ледников над Памиром, Каракорумом и Гималаями в 1999-2011 годах» (PDF) .{{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  3. ^ Джискут, Хестер и Мюррей, Тави; «Контроль за распространением ледников нагонного типа на Шпицбергене»; Журнал гляциологии , 46(154), стр. 412–422 (июнь 2000 г.)
  4. ^ Саммерфилд, Майкл А., 1991, Глобальная геоморфология, введение в изучение форм рельефа, Пирсон, Прентис Холл. Харлоу, Англия
  5. ^ abc Dowdeswell, JA, B. Unwin, AM Nuttall и DJ Wingham. 1999. Структура скорости, неустойчивость потока и поток массы на большой арктической ледяной шапке по данным спутниковой радиолокационной интерферометрии. Elsevier Science BV
  6. ^ Шарп, М., 1988, Пульсирующие ледники: геоморфологические эффекты, Прогресс в физической географии, http://ppg.sagepub.com
  7. ^ ab Jiskoot, H. и DT Juhlin, 2009, Волна небольшого ледника Восточной Гренландии, 2001–2007, предполагает механизм волнения типа Шпицбергена, Журнал гляциологии, т. 55, № 191, стр. 567–570
  8. ^ Мюррей, Т., Т. Строцци, А. Лакман, Х. Джискоот и П. Кристакос (2003), Существует ли единый механизм нагона? Контрасты в динамике между нагонами ледников на Шпицбергене и в других регионах, J. Geophys. Res., 108(B5), 2237, doi :10.1029/2002JB001906
  9. ↑ Пост, А. 1969, Распределение пульсирующих ледников на западе Северной Америки, J. Glaciol., 8(53), 229-240.
  10. ^ Бенн, Дуглас И. и Дэвид Дж. А. Эванс, Ледники и оледенение, Hodder Arnold, 1997 ISBN 978-0-340-58431-6 (требуется проверка и номер страницы) 
  11. ^ "Ингольфссон, Олафур, Очерк физической географии и геологии Шпицбергена". .hi.is. Архивировано из оригинала 2010-05-28 . Получено 2013-09-24 .
  12. ^ abc Хамфри, Нил Фрэнк. Базальная гидрология ледника пульсирующего типа: наблюдения и теория, относящиеся к разноцветным ледникам. Вашингтонский университет, 1987
  13. ^ Фаулер, А.С., Мюррей, Т. и Нг, ФСЛ, Температурная регуляция движения ледников, Журнал гляциологии, 47(159), 527–538, 2001
  14. ^ Мейер, М. Ф. и Пост, А. С., 1969, Что такое ледниковые волны? Канадский журнал наук о Земле 6, 807-817

Библиография