ГЛЯЦИОЛО́ГИЯ
-
Рубрика: География
-
-
Скопировать библиографическую ссылку:
Книжная версия:
Электронная версия:
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).