Наша
планета имеет четыре основные оболочки — атмосферу, или воздушную
оболочку; литосферу, или толщу плотных и рыхлых пород на поверхности
Земли; гидросферу, или водную толщу; биосферу, или сферу живых
организмов. Живые организмы могут жить среди льдов, но льда в биосфере,
то есть в живых организмах не бывает, так как кристаллы разрушают ткани.
Некоторые ученые выделяют еще одну оболочку Земли — криосферу.
Слово
"криос" в переводе с греческого означает "холод", "лед". У льда очень
простой химический состав - такой же, как у обыкновенной воды. Это самый
низкотемпературный и самый легкий из минералов, образующих горные
породы.
Интересно, что, в отличие от всех других веществ, вода
при замерзании расширяется. По этой причине зимой лопаются батареи
водяного отопления, если температура в квартирах снижается до минусовых
отметок. Благодаря своей низкой плотности лед (при нуле градусов он на
10% легче воды) может плавать на поверхности водоемов.
В природе,
обнаружен в естественном состоянии только один вид льда, названный "лед
1". Он образует разнообразные кристаллы — шестигранники, пластинчатые,
игольчатые звездчатые, шестилучевые и другие необычные формы. Все
остальные виды (разновидности) льда существуют только при очень больших
давлениях и очень низких температурах и поэтому в природной,
естественной обстановке не встречаются. Еще одна уникальная черта льда -
это сложный и многообразный процесс его образования в природе.
Лед может образовываться непосредственно из воды или при смерзании и уплотнении снежинок.
В
суровых условиях Крайнего Севера и Антарктиды, а также на высоких
горных хребтах снег не успевает таять за короткое лето. Каждый год слои
свежевыпавшего, пушистого снега ложатся один на другой. Небольшое
количество талой воды, впитываясь в снег, замерзает, образуя фирн, то
есть промежуточную стадию между снегом и льдом. Под тяжестью все новых и
новых слоев фирн постепенно уплотняется и спрессовывается в монолит.
Цвет
льда зависит от возраста и может быть использован для оценки его
прочности. Океанический лед в первый год своей жизни белый, потому что
он насыщен воздушными пузырьками, от стенок которых свет отражается
сразу же, не успев поглотиться. Летом поверхность льда тает, теряет
прочность, и под тяжестью ложащихся сверху новых слоев пузырьки воздуха
сжимаются или исчезают совсем. Лед приобретает голубовато-зеленый
оттенок. Голубой лед старше, а значит прочнее белого "пенистого",
насыщенного воздухом. Полярные исследователи это знают и выбирают для
научных станций надежные голубые и зеленые льдины.
При длительных
нагрузках и под действием собственной тяжести, когда льда толщина
достигает 25-30 метров, он становится пластичным и приобретает свойство
перетекать с одного места на другое.
Ледники рождаются в
высокогорных районах, где снега выпадает больше, чем он может стаивать и
испаряться. Они напоминают бутерброд из толстых слоев плотного снега и
тонких прослоек пыли и щебня, которые наносит ветер в летнее время.
Под
действием силы тяжести ледник начинает медленно скользить из области
питания вниз в соответствии с уклоном местности. В нижней ее части
устанавливается равновесие между скоростью движения льда и скоростью
таяния. Из-под нижнего края ледника, который называется языком, стекают
талые воды.
Если лед не достаточно пластичен и не может плавно
преодолеть встретившуюся преграду, он трескается. Иногда такие трещины
очень глубоки. 12 тысяч лет назад во время последнего оледенения в такие
трещины нередко попадали мамонты, бродившие по обширным просторам
нынешней Сибири.
Ледник течет, словно вода в русле реки: в
середине массы льда перемещаются быстрее, чем по краям. Скорость
движения зависит от уклона дна долины, по которой происходит сползание.
На вершинах Альп лед движется по 150-200 метров в год, а ледник Федченко на Памире преодолевает свыше 200 метров в год.
Самый быстродвижущийся ледник - Кварайак в Гренландии, скорость которого достигает 20-24 метра в день. |