Поверхностная морена как фактор эволюции горного ледника

• Автор: Резепкин, Алексей Александрович
• Шифр специальности: 25.00.31
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 160 с. : ил.

"Поверхность ледника недолго сохраняет блестящую белизну. Он охвачен горами, которые размывает снег, крошит мороз, бороздят лавины, потрясают бури. Более легкие обломки далеко рассыпаются по леднику и грязнят белизну его поверхности"

Дж. Тиндаль, 1866

Введение

Глава 1. Общие вопросы существования моренного покрова

§ 1. Общие закономерности формирования покрова поверхностной морены на

горных ледниках

§2. Исследования поверхностно-моренною покрова на ледниках

Земли

Глава 2. Особенности существования моренного чехла на леднике Д жанкуат ~

§ 1. Ледник Джанкуат как опорный объект исследований и ею гляциологический

мониторинг
§ 2. Условия теплового баланса чистой и заморененной поверхностей
§ 3. Теплофизический эффект моренного покрова
§ 4. Жидкий сток из-под поверхностной морены и его межродовая изменчивость
Глава 3. Разрастание моренного чехла на леднике Джанкуат и его последствия
§ 1. Разрастание моренного чехла на лед нике Д жанкуат
§2. Формирование ледниковой морены в свете глобального изменения
климата
§3. Д анные о поверхностной и подморенной абляции на леднике Д жанкуат
Глава 4. Баланс массы и жидкий сток с ледника Джанкуат в прошлом и будущем
§ 1. Изменение климата на Центральном Кавказе до 2025 года
§2. Баланс массы и жидкий сток с ледника Джаніат за 153 года(с 1871 по
2025 гг.)
Заключение
Список литературы

Введение
Широко признается, что флуктуации в положении фронта и балансе массы ледников являются относительно надежным индикатором изменений климата. Горные ледники по всему миру сокращается, при весьма небольшом количестве исключений, и в основном это происходит в результате повышения температуры в глобальных масштабах. Эго очень важно для общества, так как во многих регионах сток с ледников играет ключевую роль в обеспечении промышленности и населения водой.
В этой связи встает проблема получения более детальных данных о балансе массы ледников густонаселенных районов, в частности об абляции, что имеет особое значение для оценки изменения стока с ледников. Еще более остро стоит вопрос об измерении абляции льда, скрытого под чехлом поверхностной морены, который коренным образом предопределяет интенсивность абляции на этих участках и сток с них, а также обуславливает облик полей баланса массы и его расходной составляющей на языке: маломощный (самые первые сантиметры) моренный покров усиливает подморенное таяние, более толстый слой, наоборот, ослабляет его вплоть до полного прекращения. При этом толщина моренного покрова на поверхности ледников повсеместно увеличивается, что определяет еще большее его влияние на все процессы, происходящие в теле ледника и на его поверхности. Эго и предопределило актуальность работы.
Цель работы - комплексное изучение поверхностной морены, а также зависящих от нее процессов - абляции погребенного глетчерного льда и формирования стока с ледника Главным объектом исследований был выбран кавказский ледник Джанкуат.
В работе поставлены и решены следующие задачи:
1) изучение структуры теплового баланса поверхности моренного чехла и его внутреннего температурного режима, а также интенсивности таяния погребенного льда в зависимости от синоптических ситуаций с выявлением особенностей его внутрисуточного хода на основе применения современных приборов;

материала Затем, будучи надлежащим образом обработаны и скомпонованы, данные о температуре в толще морены были осреднены за период абляции и приведены в тот вид, который позволяет оценить внутрисуточное распределение температур в толще морены.
Таким образом, избегая всех допущений и модельных неточностей, которые использовались в последних статьях на данную тему [напр., Reid, Brock 2010], предоставляется возможность рассчитать тепловые потоки на поверхности морены на основании прямых полевых данных, измерененных с высоким разрешением, которое соответствует частоте измерения автоматических метеостанций.
Данные о потоках коротковолновой и длинноволновой радиации, как прямой и рассеянной, - это также прямые полевые данные, полученные с помощью автоматических метеостанций, так что вычисление баланса коротковолновой радиации S и длинноволновой радиации L сводится к простым арифметическим вычислениям. Баланс коротковолновой радиации S на поверхности льда либо морены, соответственно, вычислялся как разница приходящей и отраженной коротковолновой радиации: S - 5’| - S], В дальнейших вычислениях, в случае если данные об отраженной коротковолновой радиации будут по какой-либо причине отсутствовать, для вычисления баланса коротковолновой радиации можно пользоваться следующей формулой: S = (1 — оД Si, где <р— альбедо поверхности (льда либо морены). Баланс длинноволновой радиации L также вычисляется как разница потоков приходящей и отраженной радиации, причем отраженная длинноволновая радиация при отсутствии ее прямых измерений может быть расчитана по следующей формуле: L = -epTs4, где es- излучательная способность поверхности, о- постоянная Стефана-Больцмана
Для расчета турбулентных тепловых потоков был использован простой
аэродинамический метод. Сперва, стабильность поверхностной слоя оценивается путем расчета числа Ричардсона [Reid, Brock 2010]:
п В0'a~T's)iza~zOm) /и
Rb - ’ (4)
где g - ускорение свободного падения, za - высота измерения температуры воздуха, zom -шероховатость поверхности, а Тт- средняя температура воздуха между поверхностью и высотой za вычисляемая как Тт=(Га + TJ/2. Число Ричардсона используется в метеорологии как критерий турбулентных процессов, протекающих в свободной атмосфере. Он определяет степень