Glaciologia este știința care studiază gheața. Glaciologia este știința a ce? Ce va studia un glaciolog? Cine studiază gheața

Parte. Glaciologie.

Glaciologia este o știință care studiază toate formele de gheață terestră: ghețari, gheață atmosferică, strat de zăpadă, câmpuri de zăpadă, avalanșe, curgeri de noroi glaciare, gheață de apă dulce, aufeis și gheață de mare. Ea studiază cauzele apariției diferitelor tipuri de glaciare și impactul acestora asupra peisajului Pământului și, de asemenea, elaborează măsuri de protecție și combatere a efectelor adverse cauzate de acumulările acestor mase de gheață, precum și măsuri de utilizare a aspectelor benefice ale diverse fenomene glaciare în practică.

Dacă înțelegem glaciologia ca știința tuturor formelor de acumulare a apei solide pe suprafața uscatului, atunci este necesar să se stabilească legături genetice strânse între stratul de zăpadă, avalanșe, câmpuri de zăpadă, ghețari, mare și gheață proaspătă, aufeis și fluxuri de noroi glaciare. O abordare integrată (geografică) a studiului fenomenelor glaciare va elimina exagerarea excesivă a extinderii glaciației antice în munți, va permite un studiu mai profund al fenomenelor de glaciare modernă și antică și va înțelege existența glaciației în condițiile în care Linia de zăpadă climatică este la 800 -1000 m deasupra crestelor muntoase, pentru a identifica influenta diferitelor forme de glaciatie asupra mediului geografic si a utilizarii economice a teritoriului, pentru a stabili posibilitatile de folosire benefica a zapezii si ghetii.

În prezent, în țara noastră se acordă multă atenție dezvoltării transportului rutier și feroviar, asigurând satisfacerea neîntreruptă și în timp util a nevoilor economiei, extinderea rețelei de comunicații în regiunile de est ale țării și măsuri de îmbunătățire a siguranței circulației. O atenție deosebită este acordată dezvoltării Orientului Îndepărtat, Siberiei de Est, Europei și Nordului Îndepărtat. Zonele montane sunt din ce în ce mai implicate în dezvoltarea economică. În toate aceste zone se dezvoltă procese distructive naturale asociate cu diferite forme de zăpadă și gheață. Dezvoltarea economică, sportivă și recreativă a acestor teritorii necesită o analiză atentă a pericolului fenomenelor glaciare. Mai mult, dezvoltarea umană a anumitor teritorii sporește acest pericol. De exemplu, odată cu dezvoltarea economică a zonelor muntoase, numărul dezastrelor înregistrate asociate fenomenelor glaciare crește în fiecare an. Acest lucru se explică prin faptul că construcția de întreprinderi industriale, energie, transport și alte facilități, precum și dezvoltarea orașelor și orașelor în zonele periculoase de avalanșă și flux de noroi, se realizează într-un număr de cazuri fără a lua în considerare posibilele dezastre. .

Gheața este din ce în ce mai utilizată în construcțiile hidraulice, acoperirile de zăpadă sunt folosite pe aerodromuri, iar problemele construirii clădirilor în interiorul gheții continentale sunt rezolvate în străinătate etc.

De mare importanță este dezvoltarea problemelor glaciologice pentru transportul maritim și fluvial, pentru protecția căilor ferate și a drumurilor, a întreprinderilor și a satelor de avalanșe și zăpadă, pentru construirea de ansambluri economice și rezidențiale în zonele muntoase și în nordul îndepărtat.

Pentru o înțelegere corectă a formării peisajului și evaluarea condițiilor naturale ale teritoriului, studiul stratului de zăpadă și procesele asociate cu acesta este de mare importanță.

Stratul de zapada joaca un rol exceptional in regimul de iarna al mediului natural.

Impactul stratului de zăpadă asupra economiei are două laturi - pozitiv, când stratul de zăpadă favorizează dezvoltarea economiei, și negativ, când creează mari dificultăți în calea dezvoltării acesteia.

Stratul de zăpadă suficient de mare protejează solul de înghețul adânc și face posibilă conservarea culturilor de iarnă. Fluxurile de zăpadă de pe căile ferate și drumurile din țara noastră afectează negativ funcționarea transportului. Dacă zăpada este reținută în câmp, aceasta va oferi solului umiditate suplimentară și, prin urmare, va crește productivitatea agricolă și va elimina automat problema protejării căilor ferate și drumurilor de zăpadă.

Stratul de zăpadă este păstrătorul rezervelor de apă, așa că pentru prognozele hidrologice este important să se cunoască atât rezervele de zăpadă, cât și procesele de topire a zăpezii.

Un aspect complet nou în studiul stratului de zăpadă este studiul acestuia ca material de construcție în regiunile polare.

Studiul stratului de zăpadă îi ajută pe biogeografi să explice corect schimbările în zonele de distribuție ale unui număr de animale, precum și dispariția unora dintre speciile lor. De exemplu, limita de distribuție a elanului în Câmpia Rusă este determinată de condițiile naturale moderne, și anume, apariția unei cruste dense de crustă pe suprafața zăpezii în a doua jumătate a iernii. Dacă crusta nu poate rezista greutății elanului, acesta rămâne blocat în zăpadă și devine pradă ușoară pentru lupi. În consecință, un anumit tip de vreme de iarnă cu dezghețuri frecvente urmate de înghețuri, cu furtuni puternice de zăpadă, determinând apariția unei cruste puternice de vânt pe suprafața zăpezii, afectează limitele de distribuție ale ungulatelor. Moartea în masă a mistreților în Caucaz în timpul iernii este asociată cu apariția stratului de zăpadă cu o înălțime mai mare de 30-40 cm. Cu o asemenea înălțime de zăpadă, mistreții nu pot scoate ghinde de sub zăpadă și mor de foame.

Recent, cercetătorii glaciologi s-au confruntat cu sarcina de a studia nu numai obiectele glaciologice cu semnificație educațională, ci și de a rezolva o serie de probleme de inginerie.

Ramura glaciologiei care se ocupă cu studiul și problemele de reglementare a stratului de zăpadă, avalanșe, câmpuri de zăpadă, ghețari, curgeri de noroi glaciare, aufei, acoperirea de gheață a mărilor și a corpurilor de apă dulce în legătură cu activitățile de producție și tehnice ale societății se numește glaciologie inginerească.

Sarcina glaciologiei inginerești este de a stabili posibilitățile de utilizare benefică a zăpezii și gheții în practica inginerească, precum și de a dezvolta modalități de combatere a efectelor nocive ale acestora în sectoarele dezvoltate ale economiei.

Legătura strânsă a gheții și zăpezii cu structura zonală a învelișului peisajului Pământului și diferențierea sa longitudinală predetermină necesitatea de a lua în considerare cu atenție caracteristicile geografice ale teritoriului la construirea anumitor structuri. Tipurile de structuri, precum și funcționarea și durabilitatea acestora, sunt strâns legate de condițiile fizice și geografice, deoarece orice structură devine parte a peisajului și este distrusă în funcție de rezistența structurii și de procesele care au loc într-un mediu natural dat.

Inginerie glaciologia rezolvă în mare măsură problemele asociate cu dezvoltarea zonelor muntoase. Datorită pantelor mari, cantităților crescute de precipitații solide și distrugerii rapide a vegetației naturale, procesele de pantă din munți au loc cu o viteză catastrofală. Prin urmare, reprezentanții glaciologiei inginerești, atât în ​​faza de sondaj, cât și în faza de construcție, trebuie să țină cont de caracteristicile complexelor naturale.

Activitatea fenomenelor glaciare este legată funcțional de climă. Cunoașterea modelelor de modificări ale proceselor glaciare și de versant în viitor - prognoză - este posibilă numai pe baza identificării tiparelor de dezvoltare a acestora în trecut și prezent. Cu alte cuvinte, pentru a le prezice, este necesar să se introducă metode paleogeografice atunci când se studiază teritoriul dezvoltat. Este necesar să se clarifice dinamica ninsorilor și glaciației atât în ​​Holocenul superior, cât și în timpul istoric și să se țină cont de direcția și denivelarea proceselor naturale. Acest lucru va face posibilă recomandarea mai rezonabilă a tipurilor de structuri de inginerie și prezicerea dezvoltării proceselor distructive naturale în următoarele decenii. În plus, este necesar să se țină seama de activitățile societății umane, deoarece o prognoză pe termen lung și ultralung, bazată științific, a dezvoltării fenomenelor catastrofale este imposibilă fără a lua în considerare factorul antropic, a cărui influență. modifică în mare măsură cursul proceselor naturale din peisaj.

Pe baza celor de mai sus, glaciologia inginerească ar trebui:

a) studiază condițiile fizice și geografice ale construcției și exploatării structurilor, atât prin evidență indirectă, cât și în condițiile spitalelor de iarnă, evaluează condițiile de iarnă din punctul de vedere al posibilității de recomandare a utilizării diverselor utilaje;

b) să utilizeze pe scară largă valori complexe care caracterizează mediul natural și recomandări necesare pentru alegerea corectă (de exemplu, „duritatea” climei, temperaturi echivalente reale etc.);

c) studiază peisajele analogice, adică acele peisaje în care condițiile de construcție și exploatare a structurilor sunt destul de asemănătoare. De exemplu, Sakhalin - Hokkaido, Khibiny - Scoția, Caucazul de Vest - Carpați - Alpi etc.;

d) prevăd apariția unor eventuale evenimente adverse în timpul iernii după construirea unor structuri artificiale sau perturbarea biogeocenozelor în timpul dezvoltării teritoriului și recomandă măsuri pentru prevenirea dezvoltării fenomenelor catastrofale cauzate de intervenția omului în complexul natural;

e) refuză aplicarea standardelor create în teritorii limitate și inaplicabile în alte condiții fizice și geografice.

Glaciologia este știința a ce? Ce fac specialiștii care lucrează în acest domeniu? Să încercăm să găsim răspunsul la aceste întrebări și la alte întrebări.

Ce studiază glaciologia?

Termenul provine din cuvintele latine „glacies” - gheață și „logos” - învățătură, cuvânt. Glaciologia este știința gheții care se formează în mediul natural de la suprafața planetei, în litosferă, atmosferă și hidrosferă.

Sarcinile atribuite științei includ:

• studierea trăsăturilor formării ghețarilor, condițiile de existență a acestora;
• studiul compoziției și proprietăților fizice ale gheții;
• luarea în considerare a impactului geologic al ghețarilor asupra suprafeței planetei;
• studierea geografiei distribuției formațiunilor de gheață.

Glaciologia este știința gheții, care este indisolubil legată de fizica și geologia. Specialiștii din acest domeniu folosesc pe scară largă metodele mecanicii și științele geografice în activitatea lor.

Istoria formării științei

Predarea a fost începută de celebrul alpinist, geolog și naturalist elvețian Horace Benedict Saussure. El a dezvăluit sarcinile și subiectul noii mișcări științifice în eseul său scris de mână „Călătorie în Alpi”. Lucrarea a fost compilată de om de știință în perioada 1779-1796.

Gama specifică de probleme cu care se confruntă glaciologia a apărut în secolul al XIX-lea. Cu toate acestea, în acest moment, oamenii de știință au simțit o lipsă de materiale sistematice despre ghețari. Specialiștilor le lipseau cunoștințele despre proprietățile fizice ale gheții și despre comportamentul acesteia. Prin urmare, prima etapă serioasă în dezvoltarea glaciologiei ca știință a fost caracterizată în principal prin acumularea de cunoștințe și formarea metodelor științifice.

Începutul secolului al XX-lea a fost marcat pentru știință de începutul unui număr de expediții la scară largă menite să studieze glaciațiile concentrate în Cercul Arctic. Apariția unor metode atât de precise precum fotografia aeriană, fotogrammetria, forajul termic și sondarea solului a contribuit la dezvăluirea esenței fenomenelor fizice care au loc în ghețari. În această perioadă, oamenii de știință au reușit să dezvolte o clasificare unificată a gheții, să urmărească caracteristicile mișcării, formării și

De-a lungul secolului trecut, au fost colectate informații extinse cu privire la distribuția geografică a permafrostului. Oamenii de știință au reușit să descopere noi ghețari și să întocmească cataloage cu descrierile lor detaliate.

Ce fac glaciologii?

Glaciolog este o profesie a cărei esență este studiul formațiunilor de gheață formate în mediul natural. Astfel de specialiști studiază caracteristicile aspectului ghețarilor, comportamentul lor și procesele care duc la topirea gheții.

Glaciolog este o meserie care implică studiul avalanșelor și corpurilor de apă care s-au format ca urmare a topirii gheții. Mai mult, specialiștii din această categorie întocmesc trasee periculoase pe hărți, prevenind astfel apariția accidentelor și a dezastrelor naturale.

Care este semnificația practică a glaciologiei?

Glaciologia este o știință care studiază, în primul rând, distribuția pe scară largă a ghețarilor pe suprafața planetei. Potrivit oamenilor de știință, astfel de formațiuni ocupă aproximativ 11% din întregul teren. Conțin aproximativ 29 de milioane de km 3 de apă dulce. Dezvoltarea științei contribuie la utilizarea rațională a resurselor de apă ale râurilor și lacurilor, care se formează ca urmare a topirii ghețarilor.

În plus, glaciologia este știința modului de a preveni dezastrele naturale cauzate de modificările comportamentului ghețarilor. Latura practică a dezvoltării doctrinei constă și în ținerea evidenței teritoriilor care sunt eliberate ca urmare a mișcării ghețarilor, în vederea desfășurării activităților economice.

institute științifice

Pentru a studia ghețarii de astăzi, a fost creată o întreagă rețea de instituții speciale, care există în Rusia, SUA, Elveția, Italia, Canada, Marea Britanie și alte țări foarte dezvoltate ale lumii. Din 1894, Comisia Internațională de Glaciologie funcționează, studiind zăpada și gheața.

Pentru a dezvolta știința, au fost organizate o serie de stații, care sunt concentrate în Țara Franz Josef, Altai, Novaia Zemlya, în Asia de Nord-Est și Centrală.

Studii glaciologice importante

Primele expediții serioase menite să studieze cei mai mari ghețari din lume au fost organizate în perioada 1923-1933 de oamenii de știință sovietici. Observațiile au fost efectuate în Asia Centrală, Urali și Novaia Zemlya. Scopul excursiilor a fost în principal colectarea de informații utile despre formațiunile glaciare.

Un impuls impresionant dezvoltării științei a fost dat de expediția organizată de cercetătorul sovietic G. A. Avsyuk în perioada 1950-1960. Acesta a avut ca scop observarea ghețarilor Tien Shan. Drept urmare, oamenii de știință au reușit să stabilească ritmul și modelele de mișcare a permafrostului.

În 1877, comunitatea mondială a decis să organizeze un serviciu aerospațial special, care să monitorizeze topirea zăpezii și a gheții în diferite zone ale planetei. Scopul creării sale a fost de a genera date despre procesele care duc la reaprovizionare.Pentru prima dată, astfel de observații au fost făcute de echipajul stației spațiale Salyut-6. Cercetarea a fost de natură vizuală. Oamenii de știință au reușit să colecteze cea mai mare parte a datelor valoroase prin utilizarea unui binoclu de 12x și 6x. Imaginile suprafeței pământului, care au fost luate de la o altitudine de aproximativ 350 km, au făcut posibilă obținerea unei game întregi de imagini de înaltă calitate, cu ajutorul cărora se puteau face măsurători destul de precise.

În 2012, glaciologii autohtoni care au lucrat în Antarctica au reușit să foreze cu succes o calotă glaciară a cărei grosime era de aproximativ 4 km. Oamenii de știință au obținut acces la apele unui lac subglaciar preistoric. Studiul unui ecosistem unic care s-a format pe parcursul a mai multor milioane de ani a făcut posibilă identificarea microorganismelor necunoscute anterior științei. Descoperirea a fost importantă pentru dezvoltarea nu numai a glaciologiei, ci și a domeniului cercetării spațiale. Rezultatele sale neașteptate au sugerat că bulioane similare active biologic există nu numai sub calota glaciară a Pământului, ci și pe alte planete și sateliții lor.

Glaciologie (din lat. ghețari - gheață și... Logia)

1) știința tuturor formelor de gheață de pe suprafața pământului (ghețari, stratul de zăpadă, stratul de gheață al rezervoarelor etc.) și gheața subterană; sinonim pentru știința generală a gheții. 2) Știința ghețarilor - acumulări naturale mobile de gheață care au apărut pe uscat ca urmare a acumulării și transformării precipitațiilor solide atmosferice. Sarcina geologiei (în acest sens al cuvântului) include studiul condițiilor și caracteristicilor originii, existenței și dezvoltării ghețarilor, studiul compoziției, structurii și proprietăților fizice ale acestora, activitatea geologică și geomorfologică și diverse aspecte ale interacțiunii. cu mediul geografic. Geometria este strâns legată de fizică și mecanică și folosește pe scară largă metodele acestora împreună cu metodele științelor geologice și geografice, cărora le aparține.

Geologia ca știință a ghețarilor a început cu naturalistul elvețian O. Saussure cu eseul său „Călătorie în Alpi” (1779-96). În secolul 19 A apărut o serie generală de probleme cu gheața, dar a existat o lipsă de materiale sistematice pe ghețari, metodele de cercetare erau primitive, iar cunoștințele despre fizica gheții erau insuficiente. Prin urmare, prima etapă a dezvoltării geologice a fost predominant descriptivă și s-a caracterizat prin acumularea de informații în principal despre formele de glaciare din țările temperate. Multe modele de glaciare montană nu s-au aplicat întotdeauna în mod rezonabil tuturor celorlalte tipuri de ghețari.

Lucrările lui L. Agassiz, D. Forbes, J. Tyndall, F. Forel, S. Finsterwalder, A. Geim, R. Klebelsberg, H. Reid și alții din străinătate și cercetările lui N.A. au fost de mare importanță pentru formarea G. Bush, V.I. Lipsky, V.F. Oshanin, K.I. Podozersky, V.V. Sapozhnikov, B.A. Fedchenko, P.A. Kropotkin și alții în Rusia, unde studiul ghețarilor a fost efectuat din a 2-a jumătate a secolului al XIX-lea. în principal din inițiativa Societății Geografice Ruse (așa-numita comisie a ghețarilor a fost creată aici sub conducerea lui I.V. Mushketov).

În secolul al XX-lea a început a doua etapă de dezvoltare a geologiei, caracterizată prin cercetări ample în glaciația polară, pătrunderea profundă în natura gheții și esența fenomenelor fizice din ghețari, organizarea lucrărilor staționare pe ghețari și utilizarea unui număr de noi metode precise (fotogrammetrie, fotografie aeriană, sondare geofizică, analiza polenului, foraj termic etc.). Realizări serioase ale acestei perioade au fost și punerea în scenă a lucrărilor de determinare a caracteristicilor reologice ale gheții (D. Glen, K. F. Voitkovsky etc.) și a caracteristicilor petrografice ale diferitelor tipuri de gheață identificate cu roci (P. A. Shumsky). S-a dezvoltat o clasificare genetică a gheții și teorii ale mișcării plastice și visco-plastice a ghețarilor (D. Nye, L. Libutri, V. N. Bogoslovsky, S. S. Vyalov, P. A. Shumsky etc.), înlocuind ipotezele de alunecare și modificări volumetrice, Înțelegerea dependenței ghețarilor de fluctuațiile climatice (D. Nye), a bugetului de materie și energie din ghețari (P. A. Shumsky) și a regimului de temperatură al ghețarilor (M. Lagalli, G. A. Avsyuk) au au fost extinse și altele), despre ciclurile glaciare (W. Hobs, M.V. Tronov, K.K. Markov, S.V. Kalesnik etc.). Problema chionosferei și a limitei zăpezii a fost dezvoltată în detaliu (H. Alman, M. V. Tronov, S. V. Kalesnik). A fost colectat și analizat material extins despre fluctuațiile ghețarilor și distribuția lor geografică. Au fost descoperite noi ghețari și chiar zone de glaciare modernă, inclusiv în Urali, Estul Sayan și în bazinul râului. Indigirka, pe peninsula Taimyr, în munții Koryak și Stanovoy. Au fost întocmite monografii despre glaciația modernă: pentru emisfera nordică (editat de V. Field), Asia înaltă (G. Wisman) și alte regiuni ale Pământului. În URSS, au fost publicate descrieri și cataloage ale ghețarilor din Caucaz (K. I. Podozersky, P. A. Ivankov), Altai (M. V. Tronov) și Asia Centrală (N. L. Korzhenevsky, N. N. Palgov, R. D.). Zabirov), Kamchatka (P. A. Ivankov), Arctica sovietică (P. A. Shumsky), Antarctica (P. A. Shumsky și alții), se oferă o imagine generală a glaciației în regiunile muntoase ale URSS (S. V. Kalesnik). Dezvoltarea geologiei a fost facilitată de coordonarea cercetărilor glaciologice în timpul Primului (1882-1883) și al II-lea (1932-33) An Polar Internațional și mai ales în timpul Anului Geofizic Internațional (IGY, 1957-58, suplimentar în 1959). Un loc important îl ocupă studiul gheții și ghețarilor în complexul de studii efectuate în cadrul programului Deceniului Hidrologic Internațional (1965-75). Pe baza noilor date obținute ca urmare a IGY, se întocmește un catalog consolidat al ghețarilor din URSS.

Importanța practică a ghețarilor se datorează distribuției largi a ghețarilor pe Pământ (aproximativ 11% din teren) și faptului că o mare cantitate de apă dulce (27-29 milioane) km 3) este închisă în ghețari. Studiul glaciației face posibilă utilizarea mai rațională a resurselor de apă ale râurilor originare din ghețari, pentru prevenirea dezastrelor asociate vieții ghețarilor (curgeri de noroi, inundații etc.), pentru a lua în considerare zonele adecvate din punct de vedere economic eliberate din cauza fluctuațiilor de ghețarii etc.

Au fost create instituții speciale pentru studiul gheții și ghețarilor în URSS, Elveția, SUA, Canada, Italia, Franța, Marea Britanie, Japonia, Argentina etc. În 1894, a fost organizată Comisia Internațională a Ghețarilor (acum Comisia Zăpadă și Gheață). al Asociaţiei de Hidrologie Ştiinţifică a Uniunii Internaţionale de Geodezie şi Geofizică) .

Periodice despre Germania: „Zeitschrift für Gletscherkunde” (V., 1906-42); „Zeitschrift für Gletscherkunde und Glazialgeologie” (Innsbruck, din 1949); „Jurnal of Glaciology” (L., din 1947); „Materiale de cercetare glaciologică. Cronica discuţiei” (vol. 1-17, 1961-70, publicaţia continuă).

Lit.: Kalesnik S.V., Eseuri de glaciologie, M., 1963; Tronov M.V., Ghețari și climă, Leningrad, 1966; Shumsky P. A., Fundamentals of structural ice science, M., 1955; Kotlyakov V.M., Stratul de zăpadă al Pământului și al ghețarilor, Leningrad, 1968; Bogorodsky V.V., Metode de cercetare fizică, Leningrad, 1968; Glaciation of the Urals, M., 1966; Glaciation of Novaya Zemlya, M., 1968; Glaciation of Elbrus, M., 1968; Glaciation of the Trans-Ili Alatau, M., 1969; Charlesworth J., Era cuaternară, v. 1-2, L., 1957; Klebelsberg R., Handbuch der Gletscherkunde und Glazialgeologie, Bd 1-2, W., 1948-1949; Lliboutry L., Traité de glaciologie, v. 1-2, p., 1964-66.

S. V. Kalesnik.