ГЛЯЦИОЛО́ГИЯ

ГЛЯЦИОЛО́ГИЯ (от лат. glacies – лёд и ...ло­гия), нау­ка о при­род­ных льдах на по­верх­но­сти Зем­ли, в ат­мо­сфе­ре, гид­ро­сфе­ре и ли­то­сфе­ре, о ре­жи­ме и ди­на­ми­ке их раз­ви­тия, взаи­мо­дей­ст­вии с ок­ру­жаю­щей сре­дой. Совр. пред­став­ле­ние о Г. сме­ни­ло преж­нее, бо­лее уз­кое по­ни­ма­ние как нау­ки о лед­ни­ках. Г. на­хо­дит­ся на сты­ке гео­гра­фии, гео­ло­гии и гео­фи­зи­ки.

Еди­ным при­род­ным объ­ек­том Г. яв­ля­ет­ся гля­цио­сфе­ра. При её ис­сле­до­ва­нии ис­поль­зу­ют­ся разл. ме­то­ды: гео­гра­фич., гео­ло­гич., кар­то­гра­фо-гео­де­зич., фи­зич., ма­те­ма­тич., гео­фи­зич., гео­хи­мич. и др., всё боль­шее зна­че­ние при­об­ре­та­ют ди­стан­ци­он­ные, в т. ч. кос­ми­че­ские, ме­то­ды ис­сле­до­ва­ний. В со­от­вет­ст­вии с осн. объ­ек­та­ми изу­че­ния Г. де­лит­ся на лед­ни­ко­ве­де­ние, сне­го­ве­де­ние, ла­ви­но­ве­де­ние, ле­до­ве­де­ние во­до­ёмов и во­до­то­ков, па­лео­гля­цио­ло­гию. На ос­но­ве взаи­мо­свя­зей со смеж­ны­ми нау­ка­ми и спе­ци­фи­ки при­ме­няе­мых ме­то­дов в Г. вы­де­ля­ют­ся гля­ци­ок­ли­ма­то­ло­гия, гля­цио­гид­ро­ло­гия, струк­тур­ная Г., ди­на­мич. Г., изо­топ­ная и гео­хи­мич. Г. Вме­сте с гео­крио­ло­ги­ей (мерз­ло­то­ве­де­ни­ем), изу­чаю­щей мно­го­лет­нюю крио­ли­то­зо­ну, Г. объ­еди­ня­ет­ся в крио­ло­гию Зем­ли, объ­ек­том ко­то­рой слу­жит крио­сфе­ра в це­лом. Раз­ви­ва­ет­ся ин­же­нер­ная Г., на­прав­лен­ная на ре­ше­ние ком­плек­са хо­зяйств. за­дач, по­иск но­вых пу­тей и спо­со­бов це­ле­на­прав­лен­но­го воз­дей­ст­вия на гля­ци­аль­ную сре­ду, изу­че­ние воз­дей­ст­вия этой сре­ды на хо­зяйств. объ­ек­ты, вы­яв­ле­ние ре­гио­наль­ных осо­бен­но­стей по­доб­ных воз­дей­ст­вий.

Исторический очерк

На­ча­ло Г. как нау­ке о лед­ни­ках по­ло­жил швейц. ес­тест­во­ис­пы­та­тель О. Сос­сюр сво­им соч. «Пу­те­ше­ст­вие в Аль­пы» (т. 1–4, 1779–96). В 19–20 вв. боль­шое зна­че­ние для ста­нов­ле­ния Г. име­ли тру­ды Ж. Л. Р. Агас­си­са, од­но­го из соз­да­те­лей лед­ни­ко­вой тео­рии; Дж. Тин­да­ля, ис­сле­до­вав­ше­го строе­ние, свой­ст­ва и дви­же­ние льда; швейц. гля­цио­ло­га Ф. А. Фо­ре­ля, изу­чав­ше­го ко­ле­ба­ния лед­ни­ков Альп; нем. гля­цио­ло­га С. Фин­стер­валь­де­ра, вы­пол­нив­ше­го фо­то­грам­мет­рич. съём­ку ря­да лед­ни­ков; А. Гей­ма, за­ни­мав­ше­го­ся оле­де­не­ни­ем Альп. С сер. 19 в. па­рал­лель­но с за­ру­беж­ны­ми ис­сле­до­ва­ния­ми Альп в Рос­сии ве­лись на­блю­де­ния за сле­да­ми гео­ло­гич. дея­тель­но­сти про­шлых лед­ни­ков (П. А. Кро­пот­кин, И. В. Муш­ке­тов, А. П. Пав­лов, В. А. Об­ру­чев и др.). Ос­но­вы нау­ки о снеж­ном по­кро­ве бы­ли за­ло­же­ны в 1880-х гг. А. И. Во­ей­ко­вым, то­гда же на­ча­ла раз­ра­ба­ты­вать­ся про­бле­ма снеж­ных за­но­сов, соз­да­на тео­рия ме­те­лей (Н. Е. Жу­ков­ский), сис­те­ма­ти­зи­ро­ва­ны све­де­ния о за­мер­за­нии и вскры­тии рек (К. С. Ве­се­лов­ский, М. А. Ры­ка­чёв). В 1880–90-х гг. по ини­циа­ти­ве Рус­ско­го гео­гра­фи­че­ско­го об­ще­ст­ва в Рос­сии соз­да­на лед­ни­ко­вая ко­мис­сия под рук. И. В. Муш­ке­то­ва, воз­гла­вив­шая ис­сле­до­ва­ния лед­ни­ков на Кав­ка­зе, Ал­тае, в го­рах Ср. Азии. В 1894 ор­га­ни­зо­ва­на Ме­ж­ду­нар. лед­ни­ко­вая ко­мис­сия (ны­не Ко­мис­сия крио­сфер­ных на­ук Ас­со­циа­ции гид­ро­ло­гич. на­ук Ме­ж­ду­нар. сою­за гео­де­зии и гео­фи­зи­ки; с 2007 по­лу­чит ста­тус са­мо­стоя­тель­ной ас­со­циа­ции это­го сою­за). В нач. 20 в. раз­ра­бо­та­ны тео­ре­тич. ос­но­вы об­ра­зо­ва­ния реч­ных за­то­ров, фор­ми­ро­ва­ния внут­ри­вод­но­го льда и др. осо­бен­но­стей ре­жи­ма рек. Изу­че­ние мор­ских льдов в Рос­сии свя­за­но с име­на­ми С. О. Ма­ка­ро­ва, А. Н. Кры­ло­ва, Н. Н. Зу­бо­ва.

Об­шир­ные гля­цио­ло­гич. ис­сле­до­ва­ния бы­ли про­ве­де­ны во вре­мя 2-го Ме­ж­ду­нар. по­ляр­но­го го­да (1932–33). В СССР экс­пе­ди­ции ра­бо­та­ли на лед­ни­ках Кав­ка­за, Ал­тая, Тянь-Ша­ня, Па­ми­ра, на По­ляр­ном Ура­ле (где впер­вые бы­ли об­на­ру­же­ны совр. лед­ни­ки). На ос­но­ве ана­ли­за по­лу­чен­ных ма­те­риа­лов С. В. Ка­лес­ник сфор­му­ли­ро­вал пред­став­ле­ние о хио­но­сфе­ре, раз­ви­тое в ра­бо­тах М. В. Тро­но­ва, Г. К. Ту­шин­ско­го, П. А. Шум­ско­го. 1940–50-е гг. – пе­ри­од ка­че­ст­вен­но­го объ­яс­не­ния слож­но­го по­ве­де­ния лед­ни­ков в ус­ло­ви­ях из­ме­няю­щих­ся ха­рак­те­ри­стик кли­ма­та и рель­е­фа. М. В. Тро­нов ввёл по­ня­тие орок­ли­ма­тич. ба­зы оле­де­не­ния и пред­ло­жил прин­цип со­от­вет­ст­вия форм рель­е­фа, вме­щаю­щих лед­ни­ки, тем воз­мож­но­стям оле­де­не­ния, ко­то­рые да­ёт кли­мат. В кни­ге Шум­ско­го «Ос­но­вы струк­тур­но­го ле­до­ве­де­ния» (1955) бы­ло за­ло­же­но уче­ние о ти­пах и зо­нах льдо­об­ра­зо­ва­ния, их свя­зях с кли­ма­том. Г. А. Ав­сюк усо­вер­шен­ст­во­вал гео­фи­зич. клас­си­фи­ка­цию лед­ни­ков Х. Аль­ма­на и вы­де­лил осо­бый, кон­ти­нен­таль­ный, тип лед­ни­ков.

В сер. 20 в. оп­ре­де­ле­ны рео­ло­гич. ха­рак­те­ри­сти­ки льда (англ. ис­сле­до­ва­тель Д. Глен, рос. учё­ный К. Ф. Войт­ков­ский и др.), раз­ра­бо­та­ны ге­не­тич. клас­си­фи­ка­ции льдов и тео­рии пла­стич. и вяз­копла­стич. дви­же­ния лед­ни­ков (англ. учёный Д. Най, франц. ис­сле­до­ва­тель Л. Ли­бут­ри, П. А. Шум­ский и др.), сме­нив­шие ги­по­те­зы сколь­же­ния, ре­же­ля­ции, ска­лы­ва­ния и др. Рас­ши­ре­ны пред­став­ле­ния о за­ви­си­мо­сти лед­ни­ков от ко­ле­ба­ний кли­ма­та (Д. Най), о ба­лан­се ве­ще­ст­ва и энер­гии в лед­ни­ках, тем­пе­ра­тур­ном ре­жи­ме лед­ни­ков (М. Ла­гал­ли, Г. А. Ав­сюк и др.), о цик­лах оле­де­не­ния (У. Хобс, К. К. Мар­ков, С. В. Ка­лес­ник). Со­б­ран и про­ана­ли­зи­ро­ван об­шир­ный ма­те­ри­ал о рас­про­стра­не­нии лед­ни­ков на Зем­ле и их ко­ле­ба­ни­ях. От­кры­ты но­вые рай­оны совр. оле­де­не­ния в Си­би­ри, со­став­ле­ны свод­ки совр. оле­де­не­ния Сев. по­лу­ша­рия (под ред. амер. ис­сле­до­ва­те­ля В. Фил­да) и Вы­со­кой Азии (нем. учё­ный Г. Вис­ман).

В СССР опуб­ли­ко­ва­ны свод­ки о лед­ни­ках Кав­ка­за (К. И. По­до­зер­ский, П. А. Ивань­ков), Ал­тая (М. В. Тро­нов), Сред­ней Азии (Н. Л. Кор­же­нев­ский, Н. Н. Паль­гов, Р. Д. За­би­ров), Кам­чат­ки (П. А. Ивань­ков), Рос. Арк­ти­ки (П. А. Шум­ский и др.), Ан­тарк­ти­ды (П. А. Шум­ский, В. М. Кот­ля­ков и др.). В 1970-х гг. сфор­му­ли­ро­ва­но по­ня­тие о лед­ни­ко­вых сис­те­мах и по­лях их ха­рак­те­ри­стик, вы­ра­жен­ных чис­ла­ми, век­то­ра­ми или тен­зо­ра­ми. Эта кон­цеп­ция бы­ла ис­поль­зо­ва­на при раз­ра­бот­ке ме­то­дов рас­чё­та осад­ков и сто­ка в го­рах и кар­то­гра­фи­ро­ва­нии лед­ни­ков. Рас­кры­ты при­чи­ны и ме­ха­низм кли­ма­ти­че­ски обу­слов­лен­ных ко­ле­ба­ний лед­ни­ков, вве­дён ряд но­вых по­ня­тий – изо­хрон­ные по­верх­но­сти, ки­не­ма­тич. гра­ни­цы. От­крыт и изу­чен но­вый класс лед­ни­ков – пуль­си­рую­щие, про­явив­шие­ся в 1960-х гг., при вне­зап­ной под­виж­ке лед­ни­ка Мед­ве­жий на Па­ми­ре. Соз­да­на ки­не­ма­тич. мо­дель по­ве­де­ния пуль­си­рую­ще­го лед­ни­ка и раз­ра­бо­та­ны прин­ци­пы про­гно­зи­ро­ва­ния его под­ви­жек по ско­ро­сти дос­ти­же­ния лед­ни­ком кри­тич. мас­сы в ста­дию вос­ста­нов­ле­ния (Л. Д. Дол­гу­шин). Ос­но­ван­ный на этих прин­ци­пах про­гноз под­виж­ки лед­ни­ка Мед­ве­жий в 1973 оп­рав­дал­ся с точ­но­стью до од­но­го го­да. В 1980-х гг. за­вер­ше­но со­став­ле­ние «Ка­та­ло­га лед­ни­ков СССР», ко­то­рый из­дан как се­рия од­но­тип­ных то­мов, ох­ва­ты­ваю­щих все реч­ные бас­сей­ны стра­ны. Ны­не ка­та­ло­ги лед­ни­ков со­став­ля­ют­ся в ря­де стран.

Пре­об­ла­да­ние опи­са­тель­ных ра­бот, ха­рак­тер­ное для 1-й пол. 20 в., сме­ни­лось мас­со­вы­ми из­ме­ре­ния­ми ни­валь­но-гля­ци­аль­ных яв­ле­ний и про­цес­сов в пе­ри­од Ме­ж­ду­нар. гео­фи­зич. го­да (1957–1958) и Ме­ж­ду­нар. гид­ро­ло­гич. де­ся­ти­ле­тия (1965–74). По­лу­че­ны ре­зуль­та­ты, в ко­то­рых осо­бен­но вы­де­ля­ют­ся ба­лан­со­вые и гля­ци­ок­ли­ма­тич., раз­ра­бо­та­ны ра­дио­ло­кац. и гео­хи­мич. ме­то­ды, дав­шие тол­чок раз­ви­тию гео­гра­фич. и ма­те­ма­тич. тео­рии Г. За­вер­шаю­щим эта­пом это­го пе­рио­да ста­ло соз­да­ние под рук. В. М. Кот­ля­ко­ва «Ат­ла­са снеж­но-ле­до­вых ре­сур­сов ми­ра» (1997), обоб­щив­ше­го совр. зна­ния о сне­ге и льде.

Со­вре­мен­ные ас­пек­ты Г. тес­но свя­за­ны с про­бле­ма­ми ок­ру­жаю­щей сре­ды и взаи­мо­дей­ст­вия при­ро­ды и об­ще­ст­ва. Вы­де­ля­ют­ся 4 гл. на­прав­ле­ния: ис­сле­до­ва­ние ро­ли льдов в эво­лю­ции и про­гно­зе из­ме­не­ния при­род­ной сре­ды, и в ча­ст­но­сти, в ко­ле­ба­ни­ях уров­ня мо­ря; изу­че­ние ро­ли ни­валь­но-гля­ци­аль­ных яв­ле­ний в при­род­ной сре­де; вы­яс­не­ние влия­ния снеж­но­го по­кро­ва и льдов на ре­гу­ли­ро­ва­ние вод­ных ре­сур­сов; раз­ра­бот­ка пу­тей ис­кусств. воз­дей­ст­вия на снеж­ный по­кров и раз­ные ви­ды льдов в це­лях пре­дот­вра­ще­ния не­же­ла­тель­но­го раз­ви­тия со­бы­тий. Но­вые ме­то­ды и ав­то­ма­ти­зир. ап­па­ра­ту­ра для ис­сле­до­ва­ний по­зво­ля­ют ор­га­ни­зо­вать ле­таю­щие ла­бо­ра­то­рии для зон­ди­ро­ва­ния гор­ных лед­ни­ков, соз­дать на­зем­но-воз­душ­но-кос­мич. служ­бу на­блю­де­ний за сне­гом и льдом, про­во­дить ав­то­ма­ти­зированный про­гноз ла­вин­ной опас­но­сти. Сре­ди важ­ней­ших при­клад­ных за­дач Г. – на­ра­щи­ва­ние круп­ных мас­си­вов льда мно­го­целе­во­го на­зна­че­ния, дос­тав­ка айс­бер­гов к на­се­лён­ным рай­онам и по­лу­че­ние из них пре­сной во­ды, ре­гу­ли­ро­ва­ние ре­жи­ма лед­ни­ков в про­из­вод­ст­вен­ных мас­шта­бах, с со­хра­не­ни­ем сне­га и льда как важ­ней­ше­го эле­мен­та ок­ру­жаю­щей сре­ды.

Научные организации и печать

В Рос­сии с 1961 функ­цио­ни­ро­ва­ла Сов. сек­ция гля­цио­ло­гии, ко­то­рая ре­гу­ляр­но про­во­ди­ла гля­цио­ло­гич. сим­по­зиу­мы. По­сле рас­па­да СССР она пре­об­ра­зо­ва­на в Гля­цио­ло­гич. ас­со­циа­цию, ко­то­рая объ­е­ди­ня­ет так­же гля­цио­ло­гов всех быв. рес­пуб­лик СССР; гля­цио­ло­гич. ис­сле­до­ва­ния про­во­дят­ся в сис­те­ме АН: в Гео­гра­фии ин­сти­ту­те (Мо­ск­ва), Мерз­ло­то­ве­де­ния ин­сти­ту­те (Якутск), Ин-те крио­сфе­ры Зем­ли (Тю­мень); в со­ста­ве Фе­де­раль­ной служ­бы Рос­сии по гид­ро­ме­тео­ро­ло­гии и мо­ни­то­рин­гу ок­ру­жаю­щей сре­ды (Рос­ги­дро­ме­та) – в Гид­ро­ме­тео­ро­ло­ги­че­ском цен­тре Рос­сий­ской Фе­де­ра­ции (Мо­ск­ва), Гид­ро­ло­ги­че­ском ин-те, в Арк­тич. и Ан­тарк­тич. НИИ (С.-Пе­тер­бург), Вы­со­ко­гор­ном гео­фи­зич. ин-те (Наль­чик); на ка­фед­рах в Моск., С.-Пе­тер­бург­ском, Ка­зан­ском, Том­ском, Ал­тай­ском ун-тах.

В ря­де за­ру­беж­ных го­су­дарств функ­цио­ни­ру­ют спе­циа­ли­зир. гля­цио­ло­гич. уч­ре­ж­де­ния: в Швей­ца­рии (Цю­ри­хе) – Все­мир­ная служ­ба мо­ни­то­рин­га лед­ни­ков, в Ар­ген­ти­не – Ин-т гля­цио­ло­гии и сне­го­ве­де­ния (Мен­до­са), в Ве­ли­ко­бри­та­нии – По­ляр­ный ин-т им. Р. Скот­та (Кем­бридж), в Ки­тае – Ин-т гля­цио­ло­гии, гео­крио­ло­гии и пус­ты­не­ве­де­ния (Лань­чжоу), во Фран­ции – Ла­бо­ра­то­рия гля­цио­ло­гии и гео­фи­зи­ки ок­ру­жаю­щей сре­ды (Гре­нобль), в Япо­нии – Ин-т низ­ких тем­пе­ра­тур (Сап­по­ро) и Нац. по­ляр­ный ин-т (То­кио); ра­бо­та­ют так­же Норв. по­ляр­ный ин-т (Тром­сё), Швейц. фе­де­раль­ный ин-т сне­га и снеж­ных ла­вин (Да­вос); в Ка­на­де гля­цио­ло­гич. ис­сле­до­ва­ния ве­дут­ся в рам­ках Про­ек­та ис­сле­до­ва­ний кон­ти­нен­таль­но­го шель­фа (От­та­ва), в США – при Гео­ло­гич. служ­бе, в Ла­бо­ра­то­рии по изу­че­нию и ос­вое­нию хо­лод­ных рай­онов при Кор­пу­се во­ен. ин­же­не­ров (Ха­но­вер, штат Нью-Гэмп­шир). Ряд от­де­лов гля­цио­ло­гии су­ще­ст­ву­ет в ун-тах Ав­ст­рии, Ав­ст­ра­лии, Гер­ма­нии, Да­нии, Ин­дии, Ита­лии, Ис­па­нии, Ки­тая, Нор­ве­гии, Но­вой Зе­лан­дии, США, Шве­ции, Япо­нии и др.

В Рос­сии гл. ака­де­мич. из­да­ние по Г. – «Ма­те­риа­лы гля­цио­ло­ги­че­ских ис­сле­до­ва­ний» (пуб­ли­ку­ют­ся с 1960; к 2006 из­да­но 100 вы­пус­ков).