Хиносфера. Возникновение и развитие ледников

Хионосфера (от греч. chion - снег и spháira - шар), – слой атмосферы, внутри которого возможен постоянный положительный баланс твердых атмосферных осадков, возможно зарождение и существование снежников и ледников. Мощность хионосферы до 10 км (наибольшая мощность в экваториальном поясе и в низких широтах умеренных поясов). Верхняя граница обычно расположена выше уровня самых высоких гор и соответствует нулевому балансу твёрдых атмосферных осадков (годовая сумма которых обычно возрастает в горах до некоторой высоты, а затем опять уменьшается); нижняя граница хионосферы при пересечении с сушей образует снеговую линию. Она повышается по мере удаления от источников влаги, а над внутренними частями плоскогорий лежит выше, чем на наветренных склонах гор. В высоких широтах Южного полушария снеговая линия снижается до уровня моря. Языки многих горных ледников спускаются за пределы хионосферы, отдельные малые ледники в условиях повышенной концентрации снега иногда целиком располагаются ниже хионосферы.

Общим условием образования ледников является сочетание низких температур воздуха с большим количеством твёрдых атмосферных осадков, что имеет место в холодных странах высоких широт и в вершинных частях гор. Однако, чем больше суммы осадков, тем выше могут быть температуры воздуха. Так, годовые суммы твёрдых осадков меняются от 30—50 мм в Центральной Антарктиде, до 4500 мм на ледниках Патагонии, а средняя летняя температура от −40 °C в Центральной Антарктиде, до +15 °C у концов самых длинных ледников Средней Азии, Скандинавии, Новой Зеландии, Патагонии.

Преобразование снега в фирн, а затем в лёд, может идти как при отрицательной температуре, так и при температуре таяния. В первом случае оно идёт путём рекристаллизации, вызываемой давлением вышележащей толщи и уменьшением пористости снега, во втором — посредством таяния снега с повторным замерзанием талой воды в толще

На леднике выделяют в верхней части область питания (аккумуляции) и в нижней части область расхода (абляции), то есть области с положительным и отрицательным годовым балансом массы. Эти две области разделяет граница питания, на которой накопление льда равно его убыли. Избыток льда из области питания перетекает вниз в область абляции и восполняет там потери массы, связанные с таянием, испарением и механическим разрушением.

В зависимости от изменяющихся во времени соотношений аккумуляции и абляции происходят колебания положения края ледника. В случае существенного усиления питания и превышения его над таянием, край ледника продвигается вперёд — ледник наступает; при обратном соотношении ледник отступает. При длительно сохраняющемся равновесии питания и расхода край ледника занимает стационарное положение.

Кроме таких вынужденных колебаний, прямо связанных с балансом массы, некоторые ледники испытывают быстрые подвижки (пульсации, сёрджи), которые возникают как результат процессов внутри самого ледника — скачкообразных перестроек условий на ложе и перераспределения вещества между областями аккумуляции и абляции без существенного изменения общей массы льда.

Современные ледники покрывают площадь свыше 16 млн км², или около 11 % суши. В них сосредоточено более 25 млн км³ льда — почти две трети объёма пресных вод на планете.

В определённых условиях (низкая температура, низкая влажность воздуха, высокая солнечная радиация) на поверхности ледников могут образовываться кающиеся снега и льды — остроконечные образования, иногда достигающие длины нескольких метров, которые наклонены в направлении на полуденное положение солнца и напоминают коленопреклонённые фигуры молящихся. Впервые это природное явление было описано Чарльзом Дарвином в 1835 году во время его путешествия в Андыв Южной Америке.