Is- mineral med kjemikalier formel H 2 O, representerer vann i krystallinsk tilstand.
Kjemisk sammensetning av is: H - 11,2%, O - 88,8%. Noen ganger inneholder den gassformige og faste mekaniske urenheter.
I naturen er is hovedsakelig representert av en av flere krystallinske modifikasjoner, stabil i temperaturområdet fra 0 til 80 °C, med et smeltepunkt på 0 °C. Det er 10 kjente krystallinske modifikasjoner av is og amorf is. Den mest studerte er is av den første modifikasjonen - den eneste modifikasjonen som finnes i naturen. Is finnes i naturen i form av selve isen (kontinental, flytende, underjordisk, etc.), samt i form av snø, frost osv.
Se også:
STRUKTUR
Krystallstrukturen til is er lik strukturen: hvert H 2 0-molekyl er omgitt av de fire molekylene som er nærmest det, plassert i like avstander fra det, lik 2,76Α og plassert ved toppunktene til et vanlig tetraeder. På grunn av det lave koordinasjonstallet er isstrukturen åpen, noe som påvirker dens tetthet (0,917). Is har et sekskantet romlig gitter og dannes ved å fryse vann ved 0°C og atmosfærisk trykk. Gitteret til alle krystallinske modifikasjoner av is har en tetraedrisk struktur. Parametre for en isenhetscelle (ved t 0°C): a=0,45446 nm, c=0,73670 nm (c er dobbel avstand mellom tilstøtende hovedplan). Når temperaturen synker, endres de svært lite. H 2 0 molekyler i isgitteret er forbundet med hverandre ved hjelp av hydrogenbindinger. Mobiliteten til hydrogenatomer i isgitteret er mye høyere enn mobiliteten til oksygenatomer, på grunn av hvilken molekylene endrer naboer. I nærvær av betydelige vibrasjons- og rotasjonsbevegelser av molekyler i isgitteret, oppstår translasjonshopp av molekyler fra stedet for deres romlige forbindelse, som forstyrrer ytterligere orden og danner dislokasjoner. Dette forklarer manifestasjonen av spesifikke reologiske egenskaper i is, som karakteriserer forholdet mellom irreversible deformasjoner (flyt) av is og spenningene som forårsaket dem (plastisitet, viskositet, flytespenning, kryp, etc.). På grunn av disse omstendighetene flyter isbreer på samme måte som svært viskøse væsker, og dermed deltar naturlig is aktivt i vannets syklus på jorden. Iskrystaller er relativt store i størrelse (tverrstørrelse fra brøkdeler av en millimeter til flere titalls centimeter). De er preget av anisotropi av viskositetskoeffisienten, hvis verdi kan variere med flere størrelsesordener. Krystaller er i stand til å omorientere seg under påvirkning av belastninger, noe som påvirker deres metamorfisering og strømningshastigheten til isbreer.
EGENSKAPER
Is er fargeløs. I store klynger får den en blåaktig fargetone. Glass glans. Gjennomsiktig. Har ingen kløft. Hardhet 1,5. Skjør. Optisk positiv, brytningsindeks svært lav (n = 1,310, nm = 1,309). Det er 14 kjente modifikasjoner av is i naturen. Riktignok dannes alt bortsett fra den velkjente isen, som krystalliserer i det sekskantede systemet og betegnes som is I, under eksotiske forhold - ved svært lave temperaturer (ca. -110150 0C) og høye trykk, når vinklene til hydrogen bindes i vannet molekylendring og systemer dannes, forskjellig fra sekskantede. Slike forhold ligner de i verdensrommet og forekommer ikke på jorden. For eksempel, ved temperaturer under –110 °C, feller vanndamp ut på en metallplate i form av oktaedre og terninger som er flere nanometer store - dette er den såkalte kubikkisen. Hvis temperaturen er litt over –110 °C og dampkonsentrasjonen er svært lav, dannes det et lag med ekstremt tett amorf is på platen.
MORFOLOGI
Is er et veldig vanlig mineral i naturen. Det er flere typer is i jordskorpen: elv, innsjø, hav, grunn, firn og isbre. Oftere danner det aggregatklynger av fine krystallinske korn. Det er også kjent krystallinske isformasjoner som oppstår ved sublimering, det vil si direkte fra damptilstanden. I disse tilfellene fremstår isen som skjelettkrystaller (snøflak) og aggregater av skjelett- og dendritisk vekst (hulis, rimfrost, rimfrost og mønstre på glass). Store velskårne krystaller finnes, men svært sjelden. N. N. Stulov beskrev iskrystaller i den nordøstlige delen av Russland, funnet på en dybde på 55-60 m fra overflaten, med et isometrisk og søyleformet utseende, og lengden på den største krystallen var 60 cm, og diameteren på basen var 15 cm Fra enkle former på iskrystaller ble kun flatene til det sekskantede prismet (1120), sekskantet bipyramide (1121) og pinacoid (0001) identifisert.
Isdrypstein, i daglig tale kalt "istapper", er kjent for alle. Med temperaturforskjeller på omtrent 0° i høst-vintersesongene vokser de overalt på jordoverflaten med langsom frysing (krystallisering) av rennende og dryppende vann. De er også vanlige i isgrotter.
Isbanker er strimler av isdekke laget av is som krystalliserer ved vann-luft-grensen langs kantene av reservoarer og grenser til kantene av sølepytter, bredden av elver, innsjøer, dammer, reservoarer, etc. med resten av vannrommet ikke fryser. Når de vokser helt sammen, dannes et kontinuerlig isdekke på overflaten av reservoaret.
Is danner også parallelle søyleformede aggregater i form av fibrøse årer i porøs jord, og isantolitter på overflaten.
OPPRINNELSE
Is dannes hovedsakelig i vannbassenger når lufttemperaturen synker. Samtidig dukker det opp en isgrøt sammensatt av isnåler på overflaten av vannet. Nedenfra vokser lange iskrystaller på den, hvis sjette-ordens symmetriakser er plassert vinkelrett på overflaten av skorpen. Forholdet mellom iskrystaller under forskjellige formasjonsforhold er vist i fig. Is er vanlig overalt hvor det er fuktighet og hvor temperaturen synker under 0° C. I noen områder tiner bakken bare til en liten dybde, hvorunder permafrosten begynner. Dette er de såkalte permafrostområdene; I områder med utbredelse av permafrost i de øvre lagene av jordskorpen finner man såkalt underjordisk is, blant hvilke moderne og fossil underjordisk is skilles. Minst 10 % av jordens totale landareal er dekket av isbreer; den monolittiske isbergarten som utgjør dem kalles isbreer. Isbreer dannes først og fremst fra akkumulering av snø som følge av komprimering og transformasjon. Innlandsisen dekker omtrent 75 % av Grønland og nesten hele Antarktis; den største tykkelsen av isbreer (4330 m) ligger nær Byrd-stasjonen (Antarktis). I det sentrale Grønland når istykkelsen 3200 moh.
Isavsetninger er velkjente. I områder med kalde, lange vintre og korte somre, så vel som i høyfjellsregioner, dannes isgrotter med stalaktitter og stalagmitter, blant dem de mest interessante er Kungurskaya i Perm-regionen i Ural, samt Dobshine-hulen i Slovakia.
Når sjøvann fryser, dannes det sjøis. De karakteristiske egenskapene til havisen er saltholdighet og porøsitet, som bestemmer tetthetsområdet fra 0,85 til 0,94 g/cm 3 . På grunn av så lav tetthet stiger isflak over vannoverflaten med 1/7-1/10 av tykkelsen. Sjøis begynner å smelte ved temperaturer over -2,3°C; den er mer elastisk og vanskeligere å bryte i stykker enn ferskvannsis.
APPLIKASJON
På slutten av 1980-tallet utviklet Argonne-laboratoriet en teknologi for å lage isslurry som kan strømme fritt gjennom rør med forskjellige diametre uten å samle seg i isoppbygging, klebe seg sammen eller tette kjølesystemer. Saltvannssuspensjonen besto av mange svært små rundformede iskrystaller. Takket være dette opprettholdes mobiliteten til vannet, og på samme tid, fra termisk teknikk, representerer det is, som er 5-7 ganger mer effektivt enn enkelt kaldt vann i bygningers kjølesystemer. I tillegg er slike blandinger lovende for medisin. Eksperimenter på dyr har vist at mikrokrystaller av isblandingen passerer perfekt inn i ganske små blodårer og ikke skader celler. "Icy Blood" forlenger tiden hvor offeret kan reddes. La oss si at i tilfelle hjertestans forlenges denne tiden, ifølge konservative estimater, fra 10-15 til 30-45 minutter.
Bruken av is som konstruksjonsmateriale er utbredt i polarområdene for bygging av boliger - igloer. Is er en del av Pikerit-materialet foreslått av D. Pike, som det ble foreslått å lage verdens største hangarskip av.
Is - H 2 O
KLASSIFISERING
| Strunz (8. utgave) | 4/A.01-10 |
| Nickel-Strunz (10. utgave) | 4.AA.05 |
| Dana (8. utgave) | 4.1.2.1 |
| Heis CIM Ref. | 7.1.1 |
Objektene for studier av glasiologi er snødekke, isbreer, isdekke elver, innsjøer og hav, underjordisk is, etc. Glaciologi studerer regimet og dynamikken i deres utvikling, interaksjon med miljøet og deres rolle i jordens utvikling.
Snø og is danner jordens glaciosfære, som i betydelig grad påvirker breddegradssoneringen av naturlige prosesser og global sirkulasjon. Glaciosfæren, som er svært varierende og i fortiden, på noen stadier av jordens historie, forsvant fullstendig. Dens eksistens avhenger av den geografiske breddegraden og høyden over havet. Den nedre grensen for frostnivået i atmosfæren (hvor vann finnes i fast fase) i Arktis er nær havnivået, og sør i Russland, i Kaukasus, i en høyde på 2400–3800 m. Enormt ismasser ved polene forårsaker store klimatiske kontraster og aktiverer sirkulasjonsatmosfære.
I de nordlige og høye fjellområdene, som et resultat av akkumulering og transformasjon av faste stoffer med deres positive langsiktige balanse, dannes isbreer. Under påvirkning av tyngdekraften gjennomgår ismassen visko-plastisk deformasjon og tar form av en strømning. Områdene for oppladning (akkumulering) og utladning (ablasjon) er atskilt av breens oppladningsgrense. Flerårig snø og is finnes innenfor et ganske smalt område av forhold bestemt av klima og topografi. Til tross for mangfoldet av klima, i alle fjellrike land i den tempererte sonen, okkuperer den isbrede regionen en strengt definert klimasone, der gjennomsnittlig årlig temperatur er 2–5 °C.
Det er to hovedgrupper av isbreer: fjellbreer, hvis form og bevegelse bestemmes hovedsakelig av relieff og helling av sengen, og dekkbreer, der isen er så tykk at den dekker alle uregelmessighetene i det subglasiale relieffet. . Innlandsis er komplekse formasjoner som består av isdekker, kupler, isstrømmer, utløpsbreer og hyller. Isdekker er vanlig på øyene - Novaya Zemlya, . Det meste av territoriet til Eurasia ligger i banen til sykloner som kommer fra den nordlige delen. Bare isbreer og øyer får snøforsyning fra stillehavssykloner.
Den vanligste typen fjellbreer er dalbreer. De er delt inn i enkel dal og kompleks dal (eller dendrittisk), bestående av flere isbreer. I fjellene i Nord-Russland og Sibir er det også vanlig med cirque, cirque-dal og hengende isbreer. Isbreregioner i den europeiske delen av Russland inkluderer Polar Ural og den nordlige delen av Stor-Kaukasus. I Sibir er dette Altai-fjellene, Orulgan-ryggen, Suntar-Khayata-ryggen og Koryak-høylandet. Det er isbreer på Taimyr og, og de ligger i tilknytning til vulkaner. De fleste av de isbreene i Russland tilhører den subpolare (subarktiske) klimasonen, og i Kaukasus og Altai - til den tempererte.
De totale isreservene på jorden i dag når 25,8 millioner km3 (i vannekvivalenter), som er to tredjedeler av ferskvannet på planeten vår. Omtrent 0,01 % av denne mengden fornyes hvert år: 3,5 tusen km3 er årlig akkumulering-ablasjon, inkludert isfjellkalving, 20 tusen km3 er sesongmessige snøreserver, mindre enn 0,5 tusen km3 er is. Omtrent 0,5 millioner km3 er dekket av underjordisk permafrost-is. De totale isreservene i Russland er mer enn 15 000 km3, hvorav kun 183 km3 er på fastlandet.
Isbreer er vanlige i nesten alle fjellområder i landet; de finnes i alle klimatiske soner: arktisk, subarktisk, temperert. Den største fjellisen ligger på (992 km2), etterfulgt av størrelsen på moderne isis i Altai-fjellene (910 km2) og Kamchatka-halvøya (874 km2). De minste isbreene i området er Ural og. Det isbrede området i Polar Ural er 28 km2, og i Khibiny-fjellene, på Kolahalvøya, er det bare fire små isbreer med et samlet areal på 0,1 km2.
Studiet av naturis er nødvendig for å løse problemer knyttet til klimaendringer og elvestrøm, med vannkraft, studiet av svingninger i nivået av verdenshavet, vanning av tørre land, bekjempe naturkatastrofer i fjellene, med utvikling av transport og bygging av ulike strukturer i polare og høyfjellsområder.
Etter hvert som menneskehetens etterspørsel etter ferskvann vokser, blir ressursene mer fremtredende. Dette konseptet inkluderer ikke bare snøen og isen selv, deres hundre år gamle reserver, men også vannet fra deres smelting.
I Russland, på grunn av sin geografiske plassering, er hovedkomponenten av årlige nival-breressurser snøreserver. Hvert år dekker snø Russlands vidder i mange måneder. Dens maksimale tykkelse varierer fra 25 cm sør for den østeuropeiske sletten til 1 m eller mer i Kamchatka, Kolahalvøya og nord i Sentral-Sibir. I de sentrale regionene når snøtykkelsen en halv meter. Stabilt snødekke, det vil si liggende om vinteren i minst to måneder, okkuperer hele Russlands territorium, bortsett fra de nedre delene av elvene Volga og Don og foten av Nord-Kaukasus.
Et av grunnlaget for russisk landbruk, det er nødvendig ikke bare som en fuktighetslagringsenhet, men også som en pålitelig pels som dekker åkrene fra den harde vinteren. Det representerer det viktigste elementet, faktoren og indikatoren på klimaendringer, siden den avhenger samtidig av nedbør og lufttemperatur og derfor av klimaendringenes generelle natur. Snødekke påvirker energi- og vannbalansen på jordoverflaten, floraen og faunaen i russiske åpne områder.
Snødekke danner en spesifikk kobling i den globale fuktighetssyklusen - utvekslingen av vann mellom havene skjer gjennom snølaget, der fuktigheten holdes på i flere måneder. Hele Eurasia mottar 75 % av snøen fra atlantisk fuktighet, 20 % fra stillehavsfuktighet og 5 % fra . Forholdet mellom returstrømmen av smeltevann er helt annerledes. En betydelig del av fuktigheten går inn i og bare litt går tilbake til Atlanterhavet.
Snøreserver på den russiske føderasjonens territorium i midten og på slutten av det tjuende århundre utgjorde 2,3 tusen km3, og i hele Eurasia - 4,4 tusen km3. Dermed utgjør Russlands snøreserver mer enn halvparten av snøreservene på det eurasiske kontinentet.
Svingninger i årlige snøreserver er generelt relativt små og var ikke direkte relatert til årlige snøreserver i studieperioden. Det globale snødekket avtok i oppvarmingsperioden, men snøreservene i Eurasia ble ikke redusert på grunn av økt vinternedbør. De maksimale snøreservene skjedde på begynnelsen av 80-tallet av forrige århundre. En sammenligning av gjennomsnittlige langtidsdata knyttet til midten av århundret, da en periode med relativ avkjøling ble observert, og til slutten av århundret, da en periode med klimaoppvarming begynte, som fortsetter til i dag, viste at til tross for klimaendringene de siste årene, snøreservene for det meste av territoriet til Nord-Eurasia forblir relativt stabile fra år til år, men de er intensivt omfordelt over området: volumene øker i nord og avtar i sør i år med relativt varme vintre , og øker svært betydelig i sør i år med kalde vintre.
Under moderne forhold er det ingen trussel om en kraftig nedgang i snøreservene over hele territoriet med tilsvarende konsekvenser for permafrostregimet og akkumulering av fuktighet i jorda. Men i noen regioner er katastrofale hendelser mulig. Overdreven akkumulering og rask smelting av snø påvirker dynamikken til isbreer, som vist av hendelsene i 2002 i Genaldon-elven i Kaukasus.
Naturen er den største og mest dyktige av skaperne, og avslører for oss enestående skjønnhet og storhet i alle hennes kreasjoner. For oss er mesterverkene hennes virkelig et mirakel og naturen har nok ressurser til kreativitet, det være seg stein, vann eller is.
Blue River ligger på Petermannbreen (på den nordvestlige delen av Grønland, øst for Naresstredet), som er den største på hele den nordlige halvkule. Det ble oppdaget av tre forskere som forsket på globale klimaendringer.
Etter oppdagelsen begynte den å tiltrekke seg et stort antall turister med sin prakt, spesielt kajakkpadlere og kajakkpadlere som flåter langs den. En uvanlig elv med krystallklart vann regnes som et symbol på en døende verden og global oppvarming, siden den på grunn av den raske smeltingen av isbreer blir større og større for hvert år.
Svalbard, som betyr "kald kyst", er en øygruppe i Arktis som utgjør den nordligste delen av Norge og Europa. Dette stedet ligger omtrent 650 kilometer nord for det kontinentale Europa, halvveis mellom fastlands-Norge og Nordpolen. Til tross for sin nærhet til Nordpolen er Svalbard relativt varmt takket være oppvarmingseffekten fra Golfstrømmen, som gjør den beboelig.
Faktisk er Svalbard det nordligste permanent bebodde området på planeten. Øyene på Svalbard dekker et samlet areal på 62 050 kvadratkilometer, hvorav nesten 60 % er dekket av isbreer som strekker seg direkte ut i havet. Den gigantiske Broswellbrynbreen, som ligger på Nordaustlandet – den nest største øya i skjærgården, strekker seg over hele 200 kilometer. De tjue meter lange kantene på denne enorme isbreen krysses av mange fosser, som bare kan legges merke til i de varmere årstidene.
Denne brehulen er et resultat av issmelting når regn og smeltevann på overflaten av breen ledes inn i bekker som kommer inn i breen gjennom sprekker. Vannstrømmen bryter gradvis gjennom hullet, tar veien til lavere områder og danner lange krystallgrotter. Fine sedimenter i vannet gir bekken en skitten farge, mens toppen av hulen fremstår som mørkeblå.
På grunn av breens raske bevegelse over det ujevne terrenget, omtrent 1 meter per dag, blir isgrotten en dyp vertikal sprekk i enden. Dette gjør at dagslys kommer inn i hulen fra begge ender.
Isgrotter ligger i ustabile områder og kan kollapse når som helst. De er kun trygge å gå inn om vinteren, når lave temperaturer herder isen. Til tross for dette kan den konstante lyden av knasende is i hulen høres. Dette er ikke fordi alt er i ferd med å kollapse, men fordi hulen beveger seg sammen med selve breen. Hver gang breen beveger seg en millimeter, kan det høres ekstremt høye lyder.
Briksdalsbreen eller Briksdail er en av de mest tilgjengelige og mest kjente grenene av Jostedalsbreen i Norge. Den ligger vakkert til blant fossefallene og høye toppene i nasjonalparken med samme navn. Lengden er omtrent 65 kilometer, bredden når 6-7 kilometer, og tykkelsen på isen i visse områder er 400 meter.
Tungen på breen, som har 18 nyanser av blått, går ned i Brixdale-dalen fra en høyde på 1200 meter. Breen er konstant i bevegelse og ender i en liten bresjø, som ligger 346 meter over havet. Den lyse blå fargen på isen skyldes dens spesielle krystallstruktur og alder på mer enn 10 tusen år. Glacial smeltevann er grumsete, som gelé. Dette skyldes tilstedeværelsen av kalkstein i den.
Bearsday Canyon, skåret ut av smeltevann, er 45 meter dyp. Dette bildet er tatt i 2008. Linjer på veggene langs kanten av Grønlands Iskløft viser de stratigrafiske lagene av is og snø som har dannet seg gjennom årene. Det svarte laget ved bunnen av kanalen er kryokonitt, et pulveraktig, blåst støv som avsettes og avsettes på snø, isbreer eller isdekker.
Arktisk isbre Elefantfot
Elephant Foot Glacier ligger på halvøya Kronprins Christian Land og er ikke koblet til Grønlands hovedis. Multitonns is brøt gjennom fjellet og rant ut i havet i en nesten symmetrisk form. Det er ikke vanskelig å forstå hvor denne breen har fått navnet sitt. Denne unike isbreen skiller seg tydelig ut blant det omkringliggende landskapet og er godt synlig ovenfra.
Denne unike frosne bølgen ligger i Antarktis. Den ble oppdaget av den amerikanske forskeren Tony Travoillon i 2007. Disse bildene viser faktisk ikke den gigantiske bølgen, på en eller annen måte frosset i prosessen. Formasjonen inneholder blå is, som er et sterkt bevis på at den ikke ble skapt umiddelbart fra en bølge.
Blåis lages ved å komprimere innestengte luftbobler. Is virker blå fordi når lys passerer gjennom lagene, reflekteres blått lys tilbake og rødt lys absorberes. Dermed antyder den mørkeblå fargen at isen ble dannet sakte over tid i stedet for øyeblikkelig. Påfølgende tining og gjenfrysing over mange sesonger ga formasjonen en jevn, bølgelignende overflate.
Fargede isfjell dannes når store isbiter bryter av en ishylle og havner i havet. Når de blir fanget av bølgene og ført bort av vinden, kan isfjell males med fantastiske fargebånd i en rekke former og strukturer.
Fargen på et isfjell avhenger direkte av alderen. Den nykalvede ismassen inneholder mye luft i de øvre lagene, så den har en matt hvit farge. På grunn av utskifting av luft med dråper og vann, endrer isfjellet farge til hvit med en blå fargetone. Når vannet er rikt på alger, kan stripen være farget grønn eller en annen nyanse. Ikke bli overrasket over det blekrosa isfjellet.
Stripete isfjell med flere fargestriper, inkludert gul og brun, er ganske vanlig i det kalde vannet i Antarktis. Oftest har isfjell blå og grønne striper, men de kan også være brune.
Hundrevis av istårn kan sees på toppen av Erebus-fjellet, som er 3800 meter høyt. Den permanent aktive vulkanen kan være det eneste stedet i Antarktis hvor ild og is møtes, blandes og skaper noe unikt. Tårnene kan bli 20 meter høye og virker nesten levende, og slipper ut dampskyer til den sørlige polarhimmelen. Noe av den vulkanske dampen fryser, legger seg på innsiden av tårnene, utvider og utvider dem.
Fang er en foss som ligger nær Vail, Colorado. En enorm issøyle dannes fra denne fossen bare under usedvanlig kalde vintre, når frosten skaper en issøyle som vokser opp til 50 meter i høyden. Frozen Fang Falls har en base som når 8 meter i bredden.
Penitentes er fantastiske ispigger som dannes naturlig på Andesslettene i en høyde på over 4000 meter over havet. De er formet som tynne blader orientert mot solen og når høyder fra noen få centimeter til 5 meter, noe som gir inntrykk av en isete skog. De dannes sakte når isen smelter i morgensolen.
Folk som bor i Andesfjellene tilskriver dette fenomenet sterk vind, som faktisk bare er en del av prosessen. Forskning på dette naturfenomenet blir utført av flere grupper av forskere både under naturlige forhold og laboratorieforhold, men den endelige mekanismen for kjernedannelse av penitentes-krystaller og deres vekst er ennå ikke etablert. Eksperimenter viser at prosessene med syklisk tining og frysing av vann under forhold med lave temperaturer, så vel som visse verdier av solstråling, spiller en betydelig rolle i det.
Materialer brukt på nettstedet:
SPISE. SANGER
Sjefspesialist
Institutt for geografi ved det russiske vitenskapsakademiet,
Æres polfarer
Vitenskapen om is - glasiologi (fra de latinske isbreene - is og gresk logos - studie) - oppsto på slutten av 1700-tallet. i alpefjellene. Det er i Alpene folk har bodd i nærheten av isbreer i uminnelige tider. Imidlertid først i andre halvdel av 1800-tallet. forskere ble for alvor interessert i isbreer. I dag studerer isbreer, i tillegg til isbreer, faste sedimenter, snødekke, undergrunns-, sjø-, innsjø- og elveis, aufeis, og det har begynt å bli oppfattet bredere - som vitenskapen om alle typer naturis som eksisterer på overflaten av jorden, i atmosfæren, hydrosfæren og litosfæren. I løpet av de siste to tiårene har forskere sett på glasiologi som vitenskapen om naturlige systemer hvis egenskaper og dynamikk bestemmes av is.
Historisk sett vokste glasiologi ut av hydrologi og geologi og ble ansett som en del av hydrologi frem til midten av 1900-tallet. I dag har glasiologi blitt en selvstendig kunnskapsgren, som ligger i skjæringspunktet mellom geografi, hydrologi, geologi og geofysikk. Sammen med permafrostvitenskap (ellers kjent som geokryologi), som studerer permafrost, er glasiologi en del av vitenskapen om kryosfæren – kryologi. Den greske roten "kryo" betyr kulde, frost, is. For tiden er metoder for fysiske, matematiske, geofysiske, geologiske og andre vitenskaper mye brukt i glasiologi.
Essensen av moderne glasiologi består av problemer forårsaket av å forstå plasseringen og betydningen av snø og is i jordens skjebne. Is er en av de vanligste bergartene på planeten vår. De okkuperer mer enn 1/10 av jordarealet på kloden. Naturis påvirker dannelsen av klima betydelig, svingninger i nivået av verdenshavet, elvestrøm og prognose, vannkraft, naturkatastrofer i fjellet, utvikling av transport, konstruksjon, organisering av rekreasjon og turisme i polar og høyfjells regioner.
På jordoverflaten dannes snødekke, isbreer, underjordisk is årlig eller eksisterer hele tiden... De okkuperer et område fra en brøkdel av en prosent i tropene til 100 % i polarområdene, hvor de spesielt påvirker klima og naturen rundt.
De reneste og tørreste snødekkebreene reflekterer opptil 90 % av solstrålene. Dermed mottar mer enn 70 millioner km 2 snøoverflate mye mindre varme enn områder uten snø. Dette er grunnen til at snø i stor grad avkjøler jorden. I tillegg har snø en annen fantastisk egenskap: den avgir intenst termisk energi. Takket være dette avkjøles snøen enda mer, og de enorme vidder av kloden som dekkes av den, blir en kilde til global avkjøling.
Snø og is danner en slags jordisk sfære - isbreen. Det utmerker seg ved tilstedeværelsen av vann i den faste fasen, langsom masseoverføring (fullstendig erstatning av is i isbreer skjer som et resultat av sirkulasjonen av materie i gjennomsnitt i omtrent ti tusen år, og i Sentral-Antarktis - i hundretusenvis av år), høy reflektivitet, en spesiell påvirkningsmekanisme på land og jordskorpen. Glaciosfæren er en integrert og uavhengig del av planetsystemet "atmosfære - hav - land - isbre". I motsetning til land, hav, innlandsvann og atmosfæren, forsvant snø-iskulen i fortiden fullstendig på enkelte stadier av jordens historie.
Gamle istider ble forårsaket av en avkjøling av jordens klima, som har gjennomgått gjentatte endringer gjennom historien. Varme tider, som bidro til utviklingen av liv, ble fulgt av perioder med alvorlig kaldt vær, og deretter okkuperte enorme isdekker enorme områder av planeten. Gjennom geologisk historie har isbreninger forekommet hvert 200-300 millioner år. Gjennomsnittlig lufttemperatur på jorden under istidene var 6-7 °C lavere enn under varme tider. For 25 millioner år siden, i paleogenperioden, var klimaet mer homogent. I den påfølgende neogenperioden skjedde en generell avkjøling. I løpet av de siste årtusenene har store isbreformasjoner blitt bevart bare i de polare områdene på jorden. Den antarktiske isen antas å ha eksistert i mer enn 20 millioner år. For rundt to millioner år siden dukket det også opp isdekker på den nordlige halvkule. De endret seg mye i størrelse, og noen ganger forsvant de helt. Det siste store brefremskrittet skjedde for 18-20 tusen år siden. Det totale arealet med is på den tiden var minst fire ganger større enn i dag. Blant årsakene som forårsaker endringer i isbreen over titalls millioner år, er akademiker V.M. Kotlyakov setter transformasjonen av kontinentenes konturer og fordelingen av havstrømmer, forårsaket av kontinentaldrift, i første omgang. Den moderne tid er en del av istiden.
Hvis for en person langt fra glasiologi betyr konseptet "fjorårets snø" vanligvis noe som ikke lenger eksisterer, utrolig, eller bare et tomt eller morsomt fenomen, så vet enhver glasiolog og til og med en geografistudent at hvis det ikke var for fjorårets snø, ville det ikke ha vært og selve isbreene.
Hvert år faller billioner av tonn snø fra atmosfæren til overflaten av planeten vår. Hvert år på den nordlige halvkule dekker snødekket et enormt område på nesten 80 millioner km2, og på den sørlige halvkule dekker det halvparten så mye.
Snø er født i skyer der den relative luftfuktigheten når 100 %. Jo høyere lufttemperaturen som utallige varianter av snøflak blir født ved, jo større er størrelsene deres. De minste snøfnuggene oppstår ved lave lufttemperaturer. Ved temperaturer nær null grader observeres vanligvis store flak, som dannes som følge av frysing av individuelle små snøflak.
Men atmosfæriske krystaller ble avsatt på jordens overflate og dannet et snødekke på den. Dens tetthet og struktur påvirkes betydelig av lufttemperatur og vind. Høyere temperaturer gjør at snøpartikler fester seg sammen og danner en svært kompakt masse. En sterk vind kan løfte og transportere snø i grunnlaget fra ett sted til et annet, og gjøre den om til små fragmenter som allerede er fratatt vakre gjennombruddsstråler. Jo sterkere vinden er, jo mer snø vil den fjerne fra overflaten, jo tettere vil den pakke den.
Men snøpartikler kan ikke reise i det uendelige: de vil presses tett sammen og fryse til en solid snøfonn eller til slutt fordampe. I løpet av flere timer skaper stormvinden veldig tette rygger - sastrugi, som en persons fot ikke kan presse gjennom.
Vinteren går over. Solen stiger høyere og høyere over horisonten. Vårstrålene prøver å smelte snøen som har samlet seg i den kalde årstiden. Imidlertid begynner snø å smelte først når varm luft kan varme den opp til null temperatur. Siden en veldig stor mengde varme brukes på smelting, varmes luften i snødekte områder av jorden opp mye langsommere og temperaturen fortsetter å holde seg relativt lav i lang tid. I Antarktis og Arktis, så vel som på de høye fjellene i den tempererte sonen på planeten, er den magre sommersmeltingen vanligvis ikke nok til å smelte all sesongens snø på kort tid. Med begynnelsen av en ny vinter avsettes et nytt lag på resten av fjorårets snø, og etter en annen
år - et annet. Slik akkumuleres og komprimeres enorme masser av flerårig snø - firn - gradvis. Is dannes fra lagene over tid. Etter å ha nådd en viss tykkelse, begynner den å bevege seg ekstremt sakte nedover skråningen. En gang i en varmere sone "losser" ismassen - smelter. Dette er et grovt diagram over opprinnelsen til en isbre. Forklarende glasiologisk ordbok under ordet isbreen forstår en ismasse dannet hovedsakelig fra fast atmosfærisk nedbør, som gjennomgår visko-plastisk strømning under påvirkning av tyngdekraften og tar form av en bekk, bekkesystem, kuppel eller flytende plate. Det er fjellbreer og dekkbreer.
En isbre eksisterer under forhold der mer fast atmosfærisk nedbør samler seg over snøgrensen enn det som vil smelte, fordampe eller konsumeres på annen måte. Det er to regioner på isbreer: regionen for mating (eller akkumulering) og regionen for utslipp (eller ablasjon). Ablasjon omfatter i tillegg til smelting også fordampning, vindblåsing, iskollaps og isfjellkalving. Isbreer beveger seg fra forsyningsområdet til utslippsområdet. Høyden på snøgrensen kan variere over et veldig bredt område - fra havnivå (i Antarktis og Arktis) til en høyde på 6000-6500 meter (på det tibetanske platået). På samme tid, helt nord i Ural-området og i noen andre områder av kloden er det isbreer som ligger under den klimatiske snøgrensen.
Størrelsene på isbreer kan være svært forskjellige - fra brøkdeler av en firkant
kilometer (som for eksempel nord i Ural) til millioner av kvadratkilometer (i Antarktis). Takket være deres bevegelse utfører isbreer betydelige geologiske aktiviteter: de ødelegger underliggende bergarter, transporterer og deponerer dem. Alt dette forårsaker betydelige endringer i relieff og overflatehøyde. Isbreer endrer det lokale klimaet i en retning som er gunstig for deres utvikling. Is "lever" inne i isbreer i uvanlig lang tid. Den samme partikkelen av den kan eksistere i hundrevis og tusenvis av år. Til slutt vil det smelte eller fordampe.
Isbreer er en av de viktigste komponentene i jordens geografiske konvolutt. De dekker omtrent 11 % av klodens areal (16,1 millioner km2). Volumet av is i isbreer er omtrent 30 millioner km 3 . Hvis det var mulig å spre den i et jevnt lag over jordklodens overflate, ville tykkelsen på isen vært omtrent 60 m. I dette tilfellet ville den gjennomsnittlige lufttemperaturen på jordoverflaten blitt mye lavere enn den er. nå, og livet på planeten ville opphøre. Heldigvis truer ikke et slikt prospekt oss i dag. Hvis vi likevel forestiller oss øyeblikkelig global oppvarming, som er helt utrolig i våre dager, som vil medføre samtidig rask smelting av alle jordens isbreer, så vil nivået på verdenshavet stige med omtrent 60 m.
Som et resultat vil tett befolkede kystsletter og store havner og byer være under vann over et område på 15 millioner km 2. Under tidligere geologiske epoker var svingningene i havnivået mye større, og isdekker ble dannet og deretter smeltet. De største svingningene av isbreer førte til veksling av is- og isfrie perioder. Den gjennomsnittlige tykkelsen på moderne isbreer er omtrent 1700 m, og det maksimale målt overstiger 4000 m (i Antarktis). Det er på grunn av dette iskalde kontinentet, så vel som Grønland, at den gjennomsnittlige tykkelsen på moderne isbreer er så høy.
I dag er isbreer svært ujevnt fordelt på grunn av ulike klimatiske forhold og topografi på jordoverflaten. Omtrent 97% av det totale arealet av isbreer og 99% av volumet deres er konsentrert i to kolossale ark av Antarktis og Grønland. Uten disse naturlige kjøleskapene ville jordens klima vært mye mer jevnt og varmere fra ekvator til polene. Det ville ikke vært så mange naturforhold som vi har nå. Eksistensen av enorme iskapper i Antarktis og Arktis øker temperaturkontrasten mellom jordens høye og lave breddegrader, noe som resulterer i sterkere sirkulasjon av planetens atmosfære. Antarktis og Grønland spiller i vår tid en av hovedrollene i utformingen av klimaet på hele kloden. Derfor kalles begge de største områdene av moderne istid noen ganger billedlig de viktigste lederne av jordens klima.
Isbreer er følsomme indikatorer på klimaendringer. Ut fra deres svingninger bedømmer forskere utviklingen. Isbreer utfører gigantisk geologisk arbeid. For eksempel, som følge av den enorme belastningen av store isdekker, bøyer jordskorpen seg til en dybde på hundrevis av meter, og når denne lasten fjernes, stiger den. Den utbredte reduksjonen av isbreer de siste 100-150 årene samsvarer med global oppvarming (omtrent 0,6 °C i samme periode). De tidligere størrelsene på isbreer kan rekonstrueres ved posisjonen til morene deres - sjakter av steinfragmenter avsatt under brefremskritt. Ved å bestemme tidspunktet for dannelsen av morene, er det mulig å bestemme tidspunktet for tidligere brebevegelser.
Isbreer er de viktigste vannressursene på planeten. Is er en monomineral bergart som er en spesiell, fast fase av vann.
Det reneste vannet i verden er nøye lagret i de rikeste isreservene på planeten. Mengden er lik strømmen av alle verdens elver de siste 650-700 årene. Massen av isbreer er 20 tusen ganger større enn massen av elvevann.
Menneskeheten vet fortsatt ikke nok om solide vannlagringsanlegg. For å studere dem ved Institute of Geography ved USSR Academy of Sciences på 60-70-tallet under veiledning av prof. V.M. Kotlyakov, en enorm mengde arbeid ble gjort for å lage en serie med flere volum av et unikt glasiologisk verk - "Catalog of Glaciers of the USSR". Den gir systematisert informasjon om alle isbreer i Sovjetunionen, som indikerer hovedkarakteristikkene til deres størrelse, form, posisjon og regime, samt kunnskapstilstanden.
I tillegg til å påvirke klimaet betydelig, påvirker isbreene livene og økonomiske aktivitetene til mennesker som bor i deres nærhet. Mennesket er tvunget til å regne med den uhemmede naturen til isbreer. Noen ganger våkner de og utgjør en formidabel fare. Enorme ansamlinger av snø og is i fjellet gir ofte opphav til slike naturfenomener som gjørmestrømmer - gjørmestrømmer, snøskred, plutselige bevegelser og kollapser av isbreer, demninger av elver og innsjøer, flom og ferskvann.
Alle hører om den nylige katastrofale bevegelsen av Kolka-breen i Nord-Ossetia.
Pulserende isbreer finnes i mange områder av jorden. Et stort antall av dem er identifisert i Nord- og Sør-Amerika, Island, Alpene, Himalaya, Karakorum, New Zealand, Spitsbergen, Pamirs og Tien Shan. På Russlands territorium finnes de i fjellene i Kaukasus, Altai og Kamchatka. Et betydelig antall pulserende isbreer ender opp med å bevege seg i kystvannene i Arktis og Antarktis. Svingninger i polare iskapper fungerer som en pålitelig naturlig indikator på globale klimaendringer. Det er umulig å bekjempe iskalde "pulsarer". Det er mye viktigere å lære å forutsi bevegelsen deres.
Tallrike observatorier og vitenskapelige stasjoner er opprettet i forskjellige regioner på kloden, hvor forskere under de vanskeligste naturlige og klimatiske forholdene utfører observasjoner på isbreer, studerer deres egenskaper og vaner. Nærheten til isbreer er full av både fordeler og farer. På den ene siden forsyner de mennesker og deres husholdninger med drikkevann og teknisk vann, og på den andre skaper de ytterligere problemer og rett og slett en trussel, siden de kan være kilder til katastrofer. Derfor er glasiologisk forskning i dag av direkte nasjonal økonomisk betydning, og det kreves allerede kvalifiserte råd fra glasiologiske forskere når man skal løse viktige problemer knyttet til utbygging av vannkraft, gruvedrift og bygging i fjell og polare strøk. I tillegg til det rent vitenskapelige har altså glasiologi nylig fått stor praktisk betydning, som vil øke i fremtiden. Glasiologiens rolle vokser stadig, siden flere og flere nye områder med langvarig snø- og isdekke og et hardt klima er involvert i sosial produksjon. I Russland er dette den nordlige kysten av landet, skylt over en stor avstand av Polhavet, Sibirs endeløse vidder, høylandet i Kaukasus, Altai, Sayan, Yakutia og Fjernøsten.
Systematiske studier av isbreer begynte relativt nylig. Det begynte å utvikle seg spesielt intensivt på slutten av 50-tallet. 1. juli 1957 gikk inn i verdenshistorien som begynnelsen på en storslått vitenskapelig begivenhet – det internasjonale geofysiske året (forkortet IGY). Tusenvis av forskere fra 67 land i den gamle og nye verden slo seg deretter sammen for å utføre omfattende studier av globale geofysiske prosesser i løpet av perioden med maksimal solaktivitet under ett enkelt program. For første gang ble glasiologi en av hovedgrenene i studiet av jorden. Over 100 isbrestasjoner opererte under IGY fra nord til sydpolen. Takket være dette har vår kunnskap om moderne istid på kloden utvidet seg betydelig. Etter fullføringen av IGY fikk glasiologisk vitenskap universell anerkjennelse blant andre planetariske vitenskaper.
Tiden har kommet da glasiologer fra forskjellige land startet omfattende forskning på de enorme isdekkene i Antarktis og Grønland, på polare skjærgårder og øyer, og i høylandet på jorden. Isen i Antarktis og Arktis, i motsetning til isen på tempererte breddegrader, samhandler direkte med havet. Strømmen av is inn i havet er fortsatt den mest uutforskede prosessen og en av de viktigste fra et glasiologisk synspunkt av globale og regionale endringer i klima og naturmiljø i Arktis.
I dag har glasiologien samlet en enorm mengde faktamateriale om jordens naturlige is. I mange år, under ledelse av akademiker V.M. Kotlyakov ved Institute of Geography ved USSR Academy of Sciences (nå det russiske vitenskapsakademiet) ble utført møysommelig arbeid for å lage et unikt atlas over snø- og isressurser i verden; i 1997 ble den utgitt, og i 2002 ble den tildelt den russiske føderasjonens statspris. Denne unike samlingen av mange kart gjenspeiler tilstanden til snøbreobjekter og fenomener for perioden på 60-70-tallet av det 20. århundre. Alle av dem er nødvendige for sammenligning med deres påfølgende endringer under påvirkning av både naturlige og menneskeskapte faktorer. Atlaset gjør det mulig å kvalitativt, og i noen tilfeller kvantitativt, vurdere betydningen av snø- og isfenomener på alle nivåer - fra elvebassenget til "atmosfære - hav - land - isbre" -systemet, og å beregne reservene av snø og is som en viktig del av vannressursene. Moderne vitenskapelig kunnskap om dannelsen, distribusjonen og regimet til snø og is på jorden, presentert i Atlas, åpner for brede muligheter for utvikling av glasiologiske og beslektede vitenskapsgrener om planeten vår og bidrar til den videre utviklingen av mange territorier i kloden. De omfattende glasiologiske materialene som er akkumulert i løpet av de siste tiårene, gjør at glasiologer kan komme nærmere å løse en rekke presserende teoretiske problemstillinger innen isbreen.
Sponsor av publiseringen av artikkelen: IVF reproduktiv helseklinikk “VitroClinic”. Ved å bruke klinikkens tjenester vil du motta hjelp fra høyt kvalifiserte spesialister som raskt vil identifisere årsakene til infertilitet, hjelpe deg effektivt å overvinne det og føde et sunt barn. Du kan finne ut mer om tjenestene som tilbys og gjøre en avtale med en lege på den offisielle nettsiden til IVF reproduktiv helseklinikk "VitroClinic", som ligger på http://www.vitroclinic.ru/
I hverdagen brukes verbet "å fly over" mye sjeldnere enn "å overvintre." Glaciologer bruker det veldig mye. Snøflekker i bakkene som fantes før dannelsen av snødekke kalles flyreiser(ikke flyreiser!). - Her og videre ca. utg.
Se: K.S. Lazarevich. Snøgrense//Geografi, nr. 18/2000, s. 3.
For mer informasjon se: E.M. Sanger. Miniatyrbreer i Ural // Ibid., s. 4.
Se: N.I. Osokin. Glacial katastrofe i Nord-Ossetia // Geografi, nr. 43/2002,
Med. 3-7.
Kommunal selvstendig utdanningsinstitusjon
"Lyceum nr. 6" oppkalt etter Z. G. Serazetdinova
Leksjonsoppsummering om geografi 8. klasse om temaet:
"NATURLIS"
Forfatter av metodeutviklingen
Geografilærer
første kvalifikasjonskategori
Inozemtseva Elena Alexandrovna
Orenburg, 2014
Mål:
person.
mennesker, evnen til å lytte til andres meninger.
Leksjonstype: kombinert.
Utstyr: 1. Atlaskart for klasse 89 utg. "Kartografi",
2. Multimediapresentasjon "Naturis og den store isbreen"
Russland."
3. Lærebok av E. M. Domogatskikh, N. I. Alekseevsky, N. N. Klyuev,
Moskva, "Russian Word" 2014
Fordeling av leksjonstid:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Organisatorisk øyeblikk – 1–2 min.
Oppdatering av grunnleggende kunnskaper – 5 min.
Målsetting, motivasjon – 2 min.
Primær assimilering av materialet – 25 min.
Konsolidering – 78 min.
Analyse, refleksjon – 2 min.
JEG.
Organisering av tid
I løpet av timene
Hilsener. Læreren tilbyr å bestemme beredskap for timen, skaper
positiv holdning.
II.
Oppdatering av grunnleggende kunnskapstesting av kunnskap om emnet "Sjøer og sumper"
Russland"
Hva er en innsjø? Gi eksempler
Hvilke typer opprinnelse av innsjøer kjennetegnes? Eksempler
Hvilke typer innsjøer kjennetegnes ved saltholdighet? Hvordan gjenkjenne dem på kartet? Lede
eksempel
Navngi verdensrekordholderne og forklar årsaken til at de har slått rekord.
III. Målsetting, motivasjon
U: Jeg vil at temaet for dagens leksjon skal starte med denne gåten:
Det er kaldt og skinnende
Hvis du treffer den, vil den umiddelbart knase.
Den tar sine slektninger fra vannet,
Vel, selvfølgelig er det... (is)
Så, hva tror du leksjonen vil handle om i dag? Lysbilde nr. 1
T: Målene for leksjonen vår i dag vil være følgende:
Introduser typene naturlig is, finn ut betydningen av konseptet "staude
permafrost", analyserer fordelingen av permafrost i territoriet
Russland, for å finne ut hvilken innvirkning permafrost har på økonomisk aktivitet
person.
Utvikle ferdigheter i å arbeide med kart, analysere informasjonen som mottas,
kunne hente informasjon fra ulike kilder.
Å innpode elevene følelser av patriotisme og respekt for andre
mennesker, evnen til å lytte til andres meninger. Lysbilde nr. 2
IV. Primær assimilering av materiale
Russland er et land som ligger helt på den nordlige halvkule. Det betyr at
i vårt land synker lufttemperaturen under null i lange perioder
måneder. Det er områder i landet vårt hvor temperaturen forblir negativ hele veien
helt år. Dette er årsaken til eksistensen av ulike naturiser. Lysbilde
№3
Det er to typer naturlig is: overflate og underjordisk
Om vinteren fryser vannet i det øverste laget av jord og blir til fast stoff
monolitt. Is kan fryse elver og innsjøer for en viss sesong (ved negativ
temperaturer), som lar oss snakke om sesongis (dvs. de eksisterer bare i
kalde årstiden og om våren vil det ikke være noe igjen av dem). men det er is som ikke er det
smelte hele året. Slik is kalles flerårsis. Mulig i vanlig
i livet hører vi ofte uttrykket "evig snø", men fra et vitenskapelig synspunkt er det riktig
si "staude". Siden ingenting er evig i våre liv, ville det vært merkelig
hør setningen "Den evige snøen har smeltet."
Siden jordskorpen er sammensatt av bergarter, frosne bergarter
mange år danner et annet fenomen - permafrost (det øvre laget av jordens
skorpe, som har negative temperaturer året rundt). Is spiller en rolle i jord
"sement" og holder jordpartikler tett sammen. I områder med skarpt kontinentalt
klima, hvor det er svært lave temperaturer og tynt snødekke som ikke beskytter
lønn avkjøling resulterer i jordfrysing (kun i løpet av en kort sommer
øverste jordlaget), forblir det nederste jordlaget alltid frosset. T gjenstår
bevart permafrost selv tusenvis av år etter ødeleggelsen av de store
isbreen. Lysbilde nr. 4
U: I Russland er det totale arealet av permafrost = 65% av hele Russlands territorium. (Dette
nesten 11 millioner km2).
Basert på skalaen til distribusjon av permafrost, skilles dens typer ut:
A) Solid
B) Øy
B) Intermitterende distribusjonssone Slide nr. 5
Oppgave nr. 1 Fyll ut tabellen i notatboken med emner fra den russiske føderasjonen og naturlige komplekser, hvor
hver type permafrost spores (ved hjelp av Fig. 95, side 156 i læreboken, atlas
kart “Federal struktur” og fysisk kart over Russland) Lysbilde nr. 6,7
U: La oss prøve å forstå hvordan permafrost påvirker en persons helse?
(elevene gir sine svar) Lysbilde nr. 8
U: Husker du at med høyden synker temperaturen og høyden over
den stiger ikke over null kalles snøgrensen. I forskjellige deler av vesten.