Снежники.
Лекция 9. Снежники и лавины.
Снежники — неподвижные скопления снега, фирна и льда, сохраняющиеся в течение части (весенние и летние) или всего теплого времени года (перелетки) после того, как сезонный снежный покров полностью сошел. Весенние снежники в большом количестве встречаются на Среднерусской, Ставропольской возвышенностях и Приобском плато. Широко распространены летние снежники и перелетки в альпийском и субнивальном поясах гор и. в равнинных тундрах.
Основные факторы образования снежников - метелевый перенос снега, способствующий его большой концентрации и лавины. Продолжительность существования снежников зависит от температуры воздуха, солнечной радиации и величины массы снега.
Классификация снежников. Формирование снежников всегда связано с условиями рельефа и направлением снеговетровых потоков, а также наличием лотков, по которым низвергаются лавины. Обычно повышенная концентрация метелевого снега происходит на подветренной стороне горных хребтов, моренных гряд и холмов, уступов речных и озерных террас, в верховьях оврагов, карстовых воронках и др.
Лавинный снег накапливается в конусах выноса лавин, которые могут долго сохраняться на дне узких ущелий, так как туда не проникают солнечные лучи.
В настоящее время при гляциологических исследованиях очень широко используются аэроснимки и аэровизуальные наблюдения. Снежники хорошо опознаются на аэроснимках. По аэроснимкам легко выявить места возможных снежных заносов и места падения лавин.
Перечисленные условия возникновения снежников позволяют классифицировать их по генезису на навеянные и лавинные, а так как все они приурочены к определенным формам рельефа, дальнейшее их деление производят в зависимости от тех форм рельефа, в которых они залегают. К навеянным снежникам относятся снежники террас, моренного рельефа, гребней хребтов и бровок плато, а к лавинным снежникам - лотковые снежники и снежники подножья склонов (табл. 1).
Сочетание, рыхлых отложений и летних снежников способствует формированию многочисленных нивальных форм рельефа. В случае увеличения снежности именно в таких местах, где сейчас лежат снежники, должны возникнуть ледники. Таким образом, между ледниками и снежниками существует теснейшая генетическа связь и при деградации оледенения ледники переходят в снежники, а в случае прогрессивного развития — снежники превращаются в ледник.
Таблица 1.
Типы снежников
По времени существования | По генезису | |
Навеянные снежники | Лавинные снежники | |
Весенний | Навеянный весенний | Лавинный весенний |
Летний | Навеянный летний | Лавинный летний |
Перелеток | Навеянный перелеток | Лавинный перелеток |
Строение снежников.Летние снежники состоят обычно из фирнизированного снега. Снежники-перелетки сложены крупно- и среднезернистым фирном, строение их зависит от географических условий, в которых они существуют. Если снежник находится в условиях низких температур, где отсутствует таяние, он может состоять из рекристаллизационного фирна. В тех районах, где летом происходит таяние снега, снежник-перелеток состоит из инфильтрационного льда, покрытого до середины лета фирнизированным снегом. В отличие от летних снежников в снежниках-перелетках больше ледяных корок или линз, мощность которых в местах утолщений достигает 10-20 см.
Под снежниками всех типов находится сезонная мерзлота, а в их основании - ледяной горизонт. После полного стаивания снежников сезонная мерзлота исчезает.
По периферии нижнего края снежника происходит выклинивание сезонной мерзлоты на расстоянии около 2-4 м, на глубине 10 -20 см от поверхности.
Микрорельеф поверхности снежников.Для микрорельефа поверхности снежников характерны полосы стока и волны плавления.
Полосы стока имеют ширину 2-4 см, расстояние между ними 50-70 см. Они представлены грядами смерзшегося фирна темно-серого цвета. Направление их соответствует линиям наибольших уклонов. Формируются они в начале лета.
Волны плавления возникают на втором этапе снеготаяния (середина и вторая половина лета). Их называют также чашами таяния. В начале своего формирования размер их увеличивается, достигая в среднем 30-40 см в поперечнике при глубине 2-6 см. К концу периода абляции, очертания волн плавления приобретают еще большую расплывчатость. При возникновении волн плавления талые воды проникают в толщу снега по всей площади снежника.
Зарождение гребней волн определяется существующими полосами стока с одной стороны и неравномерными загрязнениями снежника продуктами аккумуляции - с другой. Таяние и просачивание на загрязненных участках идут активнее, и под ними формируется столб плотного смерзшегося фирна, таяние которого происходит медленнее, чем соседних, относительно чистых участков рыхлого фирна. Эти различия в скорости таяния и приводят к образованию своеобразного рельефа, напоминающего волны или песчаную рябь.
На поверхности снежников, образованных сухими лавинами, видны следы брекчиевидной структуры. На летних снежниках можно наблюдать трещины, которые в плане имеют форму слабо изогнутой дуги, обращенной выпуклой стороной вверх по склону. Длина трещин около 20-30 м и ширина с поверхности 40-70 см. Книзу трещины суживаются и выклиниваются. Такие трещины чаще образуются тогда, когда снежник лежит в русле ручья или реки, и в его нижней части возникает туннель.
Геоморфологическая деятельность снежников.К результатам рельефообразующей деятельности снежников, расположенных в разных климатических условиях, большинство исследователей относит нивальные ниши (или чашевидные вырезы и кароподобные выемки), трогообразные эрозионные формы и ассиметричные холмы и гряды.
Нивальные ниши имеют овальную форму с крутой задней стенкой и солифлкжционным шлейфом в передней части ниши. Механизм формирования ниши можно представить следующим образом. Снежник, лежащий на склоне, летом тает равномерно по всей поверхности, которая постепенно опускается. Выходящие из-под его нижнего края участки склона подвергаются оплыванию и размыву, так как сюда поступают воды от таяния снежника. После таяния снежника на том месте, где он лежал, появляется небольшое углубление. В последующие годы весь цикл повторяется. Углубление увеличивается. Углубление склона прекращается тогда, когда в полосе отступания нижнего края снежника образуется слабонаклонная площадка, на которой процессы оплывания и размыва резко замедляются. К этому моменту снежник уже полностью помещается в нише.
Значение исследования снежников.Проблема изучения так называемой перигляцйальной зоны ( комплекса отложений и сложенных ими форм рельефа, занимающих зону по окраине древних или современных ледников), тесно связана с правильным пониманием значения снежников в формировании рельефа и рыхлых отложений.
Исключительную важность для реконструкции следов древнего оледенения в горах приобретает исследование навеянных и лавинных снежников, так как они наследуют те места, где еще совсем недавно лежали ледники. При изучении карнизных снежников удается установить господствующее направление снего-ветровых потоков, питавших как древние, так и современные ледники.
В районах недостаточного увлажнения снежники играют большую роль в питании рек талой водой. Подобно ледникам, снежники являются аккумуляторами влаги источником питания горных рек. В годы, когда на дно долин падает много снежных обвалов, реки получают надежные, хорошо сохраняющиеся запасы влаги, аккумулированные в мощных лавинных снежниках. Наоборот, снег, лежащий на склонах, быстро испаряется уже весной, и летом не хватает влаги, столь необходимой для орошения полей. Очевидно, там, где требуется создать искусственным путем надежную аккумуляцию воды в твердом стоянии для орошения, назрел вопрос об искусственном сбросе снега со склонов.
Лавинные снежники, лежащие на дне долин и у подошвы склонов, — грозное предостережение для изыскателей, которым предстоит сравнить варианты дорожных трасс и выбрать строительные площадки. Исследователь, ведущий работы в горах, должен внимательно отнестись к снежным пятнам, так как по ним можно сделать вывод: в этой местности зимой надо обязательно ожидать схода лавин. К снежникам следует подходить как к своеобразной форме проявления современного оледенения.