Ледник — не просто большой запас льда, который одинаково реагирует на потепление. Один ледник может получать много снега зимой и быстро терять его летом, другой — накапливать снег редко, но сохранять его годами. Где-то лёд заканчивается на суше, а где-то ледник спускается в море и теряет массу ещё и из-за откалывания айсбергов. Поэтому сравнивать ледники только по широте или высоте недостаточно: важно учитывать весь местный климат и устройство ледникового бассейна.
Различия видны и в данных наблюдений. В исследовании, опубликованном в журнале Nature в 2021 году, среднюю потерю массы ледников мира за 2000–2019 годы оценили примерно в 267 гигатонн в год с неопределённостью около 16 гигатонн. Это глобальная оценка: за ней стоят очень разные региональные изменения. Чтобы понять, почему одни ледники сокращаются быстрее других, полезно рассмотреть не только температуру, но и баланс между поступлением снега, таянием, движением льда и его оттоком.
- Что определяет состояние ледника
- Температура — важна, но не действует в одиночку
- Почему регионы так непохожи
- Морские и континентальные горы
- Полярные ледники и контакт с океаном
- Тропические ледники и высота снеговой линии
- Рельеф, ориентация склонов и каменный покров
- Почему скорость изменений у ледников разная
- Как правильно сравнивать ледники
- Частые вопросы
- Если два ледника находятся на одной широте, должны ли они таять одинаково?
- Почему ледник может быть покрыт камнями и всё равно терять массу?
- Означает ли отступление края, что ледник немедленно исчезнет?
Что определяет состояние ледника
Ключевое понятие — баланс массы. Он показывает, сколько снега и льда ледник получил за выбранный период и сколько потерял. Накопление обычно происходит благодаря снегопадам и переносу снега ветром; потери связаны с таянием, испарением льда без перехода в воду, сходом лавин и, у ледников, заканчивающихся в воде, откалыванием льда. Если потери устойчиво превышают поступление, ледник истончается и, как правило, отступает.
Баланс массы измеряют на отдельных участках и по всему леднику. Полевые наблюдения дополняют измерениями высоты поверхности по спутниковым данным и анализом изменений площади и положения края. Эти способы отвечают на разные вопросы: площадь может уменьшаться с задержкой, тогда как толщина и масса уже меняются. Поэтому одна фотография или положение конца ледника за конкретный год не дают полного представления о его состоянии.
Температура — важна, но не действует в одиночку
Тёплый воздух усиливает таяние, однако результат зависит от того, когда и где выпадают осадки. Если зимой дождь заменяет снег, ледник теряет потенциальное пополнение. Если снег выпадает весной, он может временно закрыть тёмную поверхность льда и отражать больше солнечного света. Облачность, влажность и ветер тоже меняют поступление и потерю энергии, поэтому две долины при похожей средней температуре могут иметь разные режимы таяния.
Имеет значение и сезонность. На ледниках с выраженной зимой основная часть снега накапливается в холодные месяцы, а заметная потеря массы происходит летом. В некоторых районах снегопады возможны в разные сезоны, и периоды накопления и таяния накладываются друг на друга. Сравнение годовой температуры без данных об осадках и их сезонном распределении может поэтому вводить в заблуждение.
Почему регионы так непохожи
| Тип условий | Что особенно важно | Как проявляется в леднике |
|---|---|---|
| Влажные горные районы | Обильные осадки, тёплые сезоны, крутые склоны | Много снега может сочетаться с интенсивным летним таянием и быстрым движением льда |
| Сухие высокогорья | Мало осадков, большая высота, сильная солнечная радиация | Накопление ограничено; важны снегоперенос и сублимация |
| Полярные побережья | Низкая температура, снегопады, выход льда в море | Потери могут идти через откалывание льда и контакт с океаном |
| Тропические горы | Высокая высота и сезонность осадков при малых температурных колебаниях по сезонам | Состояние особенно чувствительно к облачности, снегопадам и изменениям температуры в зоне таяния |
Морские и континентальные горы
Влажные, или морские, горные районы получают много осадков благодаря воздушным массам с океана. Часть осадков выпадает снегом на высотах, где может сохраняться ледник. Но такие районы часто имеют относительно тёплый климат и сильное летнее таяние. Поэтому большой снегопад сам по себе не гарантирует устойчивости: важен итог за полный год и то, на какой высоте снег превращается в дождь.
В континентальных районах осадков обычно меньше, а воздух суше. Там накопление может зависеть от переноса снега ветром и лавинного питания склонов. Кроме того, лёд способен терять влагу непосредственно в атмосферу — этот процесс называют сублимацией. Его значение неодинаково в разных местах, но в сухом климате он помогает объяснить, почему оценка только по объёму талой воды не всегда отражает все потери.
Полярные ледники и контакт с океаном
Для ледника, который заканчивается на суше, главные потери обычно связаны с поверхностным таянием и другими процессами в атмосфере. Если же его язык выходит в море или озеро, добавляются откалывание айсбергов и взаимодействие с водой. Температура океана, форма подводного ложа и положение линии, где ледник перестаёт опираться на дно, могут влиять на устойчивость его края. Поэтому изменение морского ледника нельзя объяснить одной лишь температурой воздуха.
Важно различать горные ледники и ледниковые щиты. Гренландский и Антарктический ледниковые щиты — огромные ледовые массы с собственной динамикой; их не следует смешивать в статистике с совокупностью горных ледников. При этом у краёв ледниковых щитов находятся выводные ледники, по которым лёд перемещается к морю. Для них важны и изменения поверхности, и скорость потока, и условия у океанского края.
Тропические ледники и высота снеговой линии
Тропические ледники существуют высоко в горах, где температура позволяет снегу и льду сохраняться. Здесь сезонные изменения температуры могут быть менее выраженными, чем в средних широтах, но велико значение облачности и осадков. Снег отражает солнечное излучение эффективнее, чем открытый лёд; когда снежный покров исчезает, поверхность темнеет и может поглощать больше энергии. Поэтому момент схода сезонного снега способен заметно повлиять на последующее таяние.
На ледниках тропических Анд исследователи также учитывают связь климатических колебаний Тихого океана с температурой и осадками. Например, фазы Эль-Ниньо могут менять условия в отдельных районах, но эффект не одинаков повсюду и зависит от местной циркуляции атмосферы. Нельзя заключать, что одно и то же климатическое явление обязательно приводит к одинаковой реакции всех ледников Анд: расположение хребта и особенности сезона имеют значение.
Рельеф, ориентация склонов и каменный покров
Даже соседние ледники могут получать разное количество снега и солнечного тепла. Важны высота, крутизна и ориентация склона: на затенённых участках снег может сохраняться дольше, а ветер способен сдувать его с одного места и наметать в другом. Лавины доставляют снег и обломки сверху, иногда позволяя небольшому леднику существовать ниже высоты, где снег обычно сохраняется на открытых склонах.
Каменный материал на поверхности действует неоднозначно. Тонкий слой пыли или обломков может затемнять лёд и усиливать поглощение солнечного света. Толстый слой камней, напротив, способен изолировать лёд от тепла и замедлять таяние. Поэтому покрытый обломками язык ледника иногда выглядит устойчивым, хотя лёд под ним истончается; для оценки нужны измерения толщины, а не только визуальное наблюдение.
Почему скорость изменений у ледников разная
Ледник не обязательно сразу меняет длину вслед за изменением климата. Сначала могут измениться баланс массы и толщина, а положение конца отреагирует позже. Срок и характер реакции зависят от размеров ледника, уклона ложа, толщины льда и скорости движения. Небольшой крутой ледник способен быстрее перестроить свою форму, тогда как крупная ледниковая система может долго сохранять прежнее положение края, даже если её масса уже уменьшается.
Есть и дополнительные факторы. Подлёдная вода может облегчать скольжение по ложу, а характер пород и уклон влияют на то, насколько свободно движется лёд. При этом нельзя автоматически переносить наблюдаемое ускорение одного ледника на весь регион: динамика отдельных ледников зависит от местных условий. Именно поэтому глобальные оценки получают, объединяя множество наблюдений и учитывая их неопределённость.
Как правильно сравнивать ледники
Сравнение имеет смысл, если ясно, какой показатель рассматривается: изменение площади, скорости движения, толщины, положения края или баланс массы. Эти характеристики не взаимозаменяемы. Например, край ледника может отступать медленно, пока его верхняя часть уже теряет толщину, или быстро менять положение после того, как нарушилось равновесие на крутом участке.
Для корректного сравнения учитывают период наблюдений и сезон измерений. Краткое наблюдение может совпасть с необычно снежной зимой или прохладным летом, но не показать долгосрочную тенденцию. Глобальные серии, в том числе данные Всемирной службы мониторинга ледников (WGMS), объединяют полевые и дистанционные наблюдения; их используют вместе с климатическими данными и оценками массы. Любые цифры следует читать с учётом метода и неопределённости, а не как точное описание каждого отдельного ледника.
- Сначала выясните, сравниваются ли горные ледники, ледниковые щиты или выводные ледники у моря.
- Проверьте, какой показатель и за какой период приведён.
- Сопоставьте осадки и температуру, включая сезонность, а не только среднегодовые значения.
- Учитывайте высоту, ориентацию склонов, каменный покров и контакт с водой.
- Не выводите состояние всего региона из одного ледника или одной фотографии.
Частые вопросы
Если два ледника находятся на одной широте, должны ли они таять одинаково?
Нет. На их баланс влияют высота, осадки, рельеф, облачность, ориентация склонов и контакт с морем или озером. Широта — лишь один из факторов, а не универсальный прогноз поведения ледника.
Почему ледник может быть покрыт камнями и всё равно терять массу?
Каменный покров не обязательно защищает лёд одинаково. Тонкий слой может усиливать нагрев поверхности, толстый — изолировать лёд, а сам ледник способен истончаться и отступать под обломками. Внешний вид не заменяет измерений.
Означает ли отступление края, что ледник немедленно исчезнет?
Не обязательно. Отступление говорит об изменении положения края, но не определяет срок исчезновения. Для прогноза нужны данные о толщине, площади, высоте, балансе массы и местном климате.
Разнообразие ледниковых условий объясняется сочетанием климата, рельефа и динамики льда. Снегопады могут компенсировать часть потерь, но их эффект зависит от сезона и высоты; камни способны как ускорять, так и замедлять таяние; выход в море добавляет отдельный механизм потери льда. Поэтому наиболее надёжная картина складывается из длительных наблюдений и нескольких показателей, а не из одного простого правила о широте, высоте или температуре.
