Глава 3
МЕЗО- И МИКРОКЛИМАТ ЛЕДНИКА
Мезо- и микроклимат горных ледников — один
из наиболее сложных по сравнению с климатом дру-
гих типов ландшафтов. Это обусловлено как особен-
ностями деятельной поверхности, так и, в большой
степени, ролью местной циркуляции воздуха, кото-
рая, в свою очередь, зависит от рельефа, температуры
поверхности окружающих склонов и свободной атмо-
сферы, а также от характера погоды, крупномасштаб-
ных синоптических процессов и других факторов.
Как справедливо отметил в одной из своих ра-
бот А.Х. Хргиан (1938), “...микроклимат ледника
представляет собой наилучший, какой только можно
себе представить, пример “несамостоятельного” ми-
кроклимата”. Это мнение можно отнести полностью
лишь к горным ледникам, которые занимают незна-
чительную площадь по сравнению с остальными ви-
дами поверхности, окружающими их (каменистый
или травяной покров и др.).
Перечисленные выше факторы, среди которых
надо особо выделить взаимодействие местной цирку-
ляции и рельефа, существенно влияют на изменение
метеорологических элементов как на самом леднике,
так и в приледниковой зоне, особенно в той части
долины, которая расположена ниже ледника. Над
ледником, благодаря инверсионному, устойчивому
распределению температуры, охлаждение атмосферы
невелико и оно распространяется до небольших, по-
рядка нескольких десятков метров, высот.
Особое место при изучении мезоклимата ледни-
ка и примыкающего к нему пространства занимают
методы определения так называемого “температур-
ного скачка”, т.е. изменения температуры воздуха
при переходе с неледниковой поверхности на лед-
ник. Результаты этих исследований имеют большое
практическое значение при расчетах различных гля-
циологических параметров.
Сложная циркуляция воздуха в пределах ледни-
ка и окружающих его гор, т.е. одновременное или
последовательное проявление ледникового, склоно-
вого, горного или долинного ветров определяет столь
же сложное и сильно изменяющееся во времени и в
пространстве распределение отдельных метеорологи-
ческих элементов — температуры и влажности возду-
ха, скорости ветра, и эти процессы не дают возмож-
ности оценить достоверно с помощью имеющихся
методов величины турбулентных потоков тепла и
влаги на горных ледниках.
Местные ветры частично определяют и мезокли-
мат приледниковой зоны, особенно в тех частях долин,
которые расположены ниже ледников, а также в преде-
лах десятков или первых сотен метров над ледниками.
3.1. Местная циркуляция. Фёны
В ряде фундаментальных работ, посвященных
рассматриваемому вопросу (Бурман, 1969; Гельмгольц,
1963; Дроздов, глава Г в монографии “Крупнейшие
ледники Средней Азии — ледники Федченко и Зерав-
шанский”, 1967), детально описываются основные
процессы, формирующие горно-долинную циркуля-
цию и ледниковый ветер. Выделить в чистом виде вли-
яние каждого из этих процессов в пределах ледников и
прилегающей части долины не представляется воз-
можным, особенно в ночное время суток. Можно
лишь перечислить главные факторы, способствующие
их развитию: а) горизонтальные различия в температу-
ре разных видов деятельной поверхности (бризовая со-
ставляющая); 6) различия температуры воздуха вблизи
склона и в удалении от него; в) разный вес бризовой и
склоновой составляющей; г) изменение характеристик
рельефа — угла наклона, ориентации — в разных час-
тях долины; д) различия в температуре склонов и атмо-
сферы в течение большей части суток; е) степень за-
снеженности или оголенности склонов; ж) взаимодей-
ствие общей и местной циркуляции; з) различия схем
дневной и ночной циркуляции, связанные с леднико-
вым ветром; и) различия температур воздуха над хреб-
тами и свободной атмосферы на той же высоте; к) на-
рушение замкнутой циркуляции в долине благодаря
развитию ледникового ветра и “вмешательству” общей
циркуляции атмосферы.
Как подчеркивает О.А. Дроздов, согласно теореме
о циркуляции (сформулированной В. Бьеркнесом еще
в начале ХХ в.), направление движения должно идти
от градиента давления к градиенту плотности. Пока
плотность воздуха с высотой падает (при изменении
температуры в интервале от 1 до 3,42 °С на 100 м высо-
ты), над нагретым местом должен происходить подъем
теплого воздуха; компенсирующее его опускание воз-
духа наблюдается над более холодными местами и
сравнительно диффузно, т.е. над болышими площадя-
ми (Крупнейшие ледники..., 1967).
Теорема о циркуляции позволила объяснить гор-
но-долинную циркуляцию не как следствие термичес-
кого возмущения поля давления, а как результат обра-
зования системы изобаро-изостерических соленоидов
(трубок)*. Последние возникают в результате термиче-
ского возмущения поля удельного объема. Согласно
этой схеме, в дневные часы благодаря прогреву возду-
ха над склонами происходит опускание поверхностей
равного удельного объема, что и порождает изобаро-
изостерическую циркуляцию воздуха, поднимающего-
ся по склонам и оттекающего от возвышения в обрат-
*
Изостеры — линии или поверхности, соединяющие точки с одинаковыми значениями удельного объема воздуха.
- 90 -