Всё о ледяных скитальцах морских полярных акваторий
Айсберг — интересные факты об айсбергах. Немного гляциологии, геологии, географии и истории.
Пирамидальный, наклонный, округлый, с аркой, с тараном, столообразный, мраморный, матово-белый, чёрный – все эти эпитеты относятся к свободно дрейфующим в полярных водах мирового океана кускам, глыбам или целым островам льда – айсбергам.
Айсберг. Всё об айсбергах. Форма, цвет, дрейф, виды айсбергов
В самом названии «айсберг» (нем. Eisberg – ледяная гора, англ. iceberg, от голл. ijsberg; ice, ijs – лёд, berg – гора), есть определение этого природного объекта, но не всегда, всё же, айсберг таковой горой является. К примеру, принято считать айсбергами глыбы льда, отколовшиеся от ледника и возвышающиеся над поверхностью воды даже на высоту около 5 метров. Главными «производителями» и «поставщиками» айсбергов в мировой океан являются материковые и шельфовые льды Антарктиды, островов Канадского Арктического архипелага, Гренландии, Шпицбергена, Земли Франца Иосифа, Северной Земли и др.
Айсберги Арктики и Антарктики. Где встречаются наиболее крупные айсберги
В высоких арктических широтах не встречаются такие большие айсберги, как в полярных антарктических водах. Размеры некоторых у побережья Антарктиды просто гигантские. Так, например, в мае 2021 года Европейское Космическое Агентство (ЕSA) опубликовало снимок айсберга, обнаруженного космическим спутником миссии «Коперник Сентинел-1» у шельфа Ронне в море Уэдделла размерами больше… острова Майорка! Получивший название А-76, этот айсберг имеет около 170 км в длину и 25км в ширину. А его площадь – около 4320кв. км. Что делает его самым большим наблюдаемым айсбергом в мире на сегодняшний день. Этот гигант смог опередить по своим размерам обнаруженный в феврале того же года айсберг А-74 с площадью в 1270кв. км, и даже державший ранее пальму первенства по своим габаритам айсберг А-23А (около 3880кв. км), который также расположен в море Уэдделла.
Ну а самым крупным айсбергом, обнаруженным учёными за всё время наблюдений стал B-15. Его площадь была сопоставима с размерами острова Ямайка и составила около 11000кв. км. Своим образованием этот гигант обязан результатам механической абляции (абляция — в гляциологии — уменьшение массы ледника или снежного покрова в результате таяния, испарения и механического удаления (например, его ветрового сноса) или разрушения, отделения айсбергов) крупнейшего шельфового ледника Антарктиды – ледника Росса. Айсберг-колосс образовался в 2000-м году, а к весне 2005-го его осколок, получивший производное наименование в классификации B-15A, всё ещё представлял из себя огромное ледяное образование с площадью более 2500 км² и длиной свыше 115 км.
По данным учёных, изначальная масса В-15 оценивалась (приблизительно) в 3трлн тонн, а высвободившаяся в случае его таяния вода смогла бы подпитывать русло Нила в течении 80-ти лет.
Айсберги Арктики
Арктические айсберги не могут соревноваться с гигантами Южного океана, однако и в северных полярных областях встречаются достаточно крупные автономные ледяные образования.
К таким рекордсменам можно отнести знаменитый Т-3, имевший и второе название (по имени американского полярного исследователя, обнаружившего его в конце 1940-ых годов, Джозефа Флетчера) – Ледяной остров Флетчера. Этот арктический айсберг откололся от шельфового ледника Уорд-Хант (Канада), имел площадь около 90 км² и толщину льда до 50 метров.
В течении многих лет (до конца 70-ых, начала 80-ых годов 20-го века), на Ледяном острове Флетчера (айсберге Т-3) располагались дрейфующие научно-исследовательские станции, пока его не вынесло в Атлантику, где он и растаял.
Высота надводной части айсбергов в Арктическом бассейне как правило не превышает 25м, горизонтальные размеры — 100-500м.
Природа айсбергов
В среднем, только около десятой части (1/7-1/10) айсберга от его истинного размера является видимой и возвышается над поверхностью воды. Обусловлено это соотношением плотности льда и морской воды. Плотность морского льда варьируется от 850 до 940 кг/м³, а морской воды – около 1020-1030 кг/м³. И потому большая часть от общего объёма ледяной горы невидима и находится под водой.
От чего зависит цвет айсбергов
Характерна зависимость цвета айсберга от его возраста. Матово-белый цвет имеют совсем «молодые», недавно образовавшиеся айсберги. Девственно-чистая белизна этих образований обусловлена физическими процессами – у только что отколовшейся от родительских ледяных массивов глыбы ещё слишком велико количество пузырьков воздуха в структуре её верхнего слоя. Происходящее со временем замещение воздуха каплями воды смещает оттенки льда в голубой спектр (лёд поглощает большую часть светового спектра за исключением синего, и айсберг кажется голубым).
Со временем этот оттенок становится более тёмным и айсберги, имеющие ярко-выраженный синий цвет — это, безусловно те, возраст которых может исчисляться десятками и даже сотнями лет. (Отметим, что по статистике средняя продолжительность жизни антарктических айсбергов – около двух лет. Однако известны примеры долгожителей, возраст которых является исключением из статистических данных и превышает эти цифры кратно, подобные данные справедливы и для ледяных образований Арктики).
Существуют полностью чёрные айсберги. Подвижки покровных ледников снимают прибрежные поверхностные слои горной породы и грунта, которые со временем, в толще айсберга, образуют чёрный цвет. Данный оттенок может быть и остатком вулканической пыли, покрывающей материнские ледники.
Поверья моряков издавна приписывают встречу с чёрным айсбергом в море к беде. Роковое столкновение «Титаника» с ледяной глыбой была встречей именно с чёрным айсбергом – перевернувшийся айсберг, над поверхностью океана возвышалась его подводная часть, более тёмная, нежели надводная. С двигавшегося ночью на всех парах пассажирского лайнера слишком поздно заметили малоприметный силуэт ледяной горы, слившийся в сумерках с тёмной гладью воды и звёздного неба в единую и монохромную линию горизонта.
Вариативность в окраске
Вариации оттенков окраса айсбергов разнообразны, а палитра поверхности неоднородна. Различные примеси и их сочетания могут формировать и полосатый рисунок льда.
Основная часть ледяной глыбы – замороженная пресная вода, которая при контакте с морской меняет оттенки. Такие вкрапления, полосы, появляются при повторном цикличном замораживании и размораживании воды, и при проникновении морской воды в ледяные слои. Вода богата морскими водорослями и планктоном, и полосатость приобретает зелёный оттенок. Металлические примеси, содержащиеся в океане, залежи руды в донной поверхности, другие факторы воздействия окружающей среды также влияют на оттенки айсбергов.
В 1988 году гляциологу из Вашингтонского университета Стивену Уоррену попал зелёный кусок льда, отколовшийся от шельфового ледника Эймери в Восточной Антарктиде. Вместе с коллегами он провёл ряд исследований, в результате которых было установлено, что необычный цвет обусловлен большим количеством примесей железа, поступающих из камней. Двигаясь над камнями, ледники измельчают породу в мелкий порошок, а при дальнейшем контакте с морской водой железо окисляется, и частицы оксида при рассеивании света приобретают зеленоватый оттенок. Вариативность окраски айсбергов чрезвычайно разнообразна. И кроме наличия привычных нам снежно-белых оттенков, палитра ледяных «странников» может чрезвычайно удивить разнообразием, представ перед глазами наблюдателя даже в ярких и розовых тонах.
Образование айсбергов. Зависимость формы от происхождения
Форма айсберга во многом зависит от типа ледникового происхождения. Классифицируют айсберги, как айсберги выводных, покровных и шельфовых ледников.
В арктических водах преобладают айсберги выводных и покровных ледников (выводные ледники более характерны для Антарктики, однако присутствуют они и в северных полярных областях, образованные мощными арктическими ледниками (Упернавик (Гренландия), ледниками восточного побережья Новой Земли).
Три типа происхождения айсбергов
Айсбергам выводных ледников характерна столообразная форма с слегка выпуклой, с неровностями, верхней поверхностью, рассечённой трещинами.
Айсберги, образованные покровными ледниками, практически не имеют ровной верхней поверхности. Она имеет наклон, напоминающий вид односкатной крыши. По размерам этот тип айсбергов значительно уступает ледяным образованиям с других ледников.
Самыми большими по площади являются айсберги, образованные шельфовыми ледниками. Их площадь может достигать десятков и сотен километров, а над водой они возвышаются на 30-50 метров (средние значения). Айсберги шельфовых ледников имеют ровную горизонтальную поверхность, и почти строго вертикальные и ровные боковые стенки. Этот тип айсбергов особенно характерен для полярных областей Южного океана, это справедливо и для айсбергов, имеющих столообразную форму.
С момента образования айсберга любого вида происходит непрерывный процесс его разрушения, а в мористой части океана — ещё более активно. Разнообразные формы айсбергов — пирамидальные, наклонные, округлые, с арками, таранами — формируются при их разрушении. Первоначальной формой разрушения (в особенности шельфовых столообразных айсбергов), является их наклонная форма. Так, волноприбойная подводная терраса, стремящаяся к всплытию, поднимает один край айсберга, придавая ему характерный вид. Именно айсберги наклонной формы отличаются большой высотой.
Айсберговая газировка
Некоторые айсберги воспроизводят шипящий звук, который называют «айсберговой газировкой». Данный акустический эффект вызван кристаллами газогидрата, сформированных воздухом, попавшим в снег, и под давлением формирующих фирн, со временем превращающийся в глетчерный лёд (фирн — от др.-в.-нем. firni — прошлогодний, старый) — плотно слежавшийся, зернистый и частично перекристаллизованный, многолетний снег; промежуточная стадия между снегом и глетчерным льдом). Айсберговая газировка возникает только в непрозрачных льдах, высвобождением воздуха находящегося под давлением в ледяных инклюзиях в процессе таяния.
Айсберги — проблема для судоходства
Несомненно, айсберги представляют большую опасность для судоходства. Достаточно вспомнить судьбу «Титаника» или лайнера «Ханс Хеттофт», затонувшего 30 января 1959 года у западных берегов Гренландии. Оба эти судна столкнулись с айсбергами, затонули, и унесли с собой многие человеческие жизни.
Стоит отметить, что опасность для судоходства представляют не только плавающие отдельные ледяные глыбы на открытых морских акваториях. Обладающие большой осадкой айсберги в ледяных полях и сплочённых дрейфующих льдах, двигаются, подобно ледоколу, разрушая и увлекая за собой льды.
Глубинные противотечения, смена направления господствующего ветра – могут сформировать движение айсбергов противоположное дрейфу морского льда. И в этом случае айсберги представляют большую опасность для затёртых в ледовом плену судов, так как могут наваливаться на них.
Крайне опасны для судоходства состоящие из многочисленных обломков и более мелких глыб льда «шлейфы» айсбергов. Внезапная и быстрая смена направления ветра может перенести их к наветренной стороне айсберга.
Интенсивность разрушения айсбергов возрастает весной и в ранние утренние часы, с попаданием на поверхность льда солнечного света, а также после того, как вокруг айсбергов рассеивается туман. При подобном изменении воздействия окружающей среды появляется термическое напряжение в поверхностных слоях льда. Отколовшиеся ледяные глыбы с громким всплеском уходят под воду, вызывают огромную волну, а затем стремительно выталкиваются к поверхности, и часто, на большом удалении от основной массы ледника.
Проходящее на небезопасном расстоянии и на большой скорости судно может вызвать гидродинамическую и звуковую волну, достаточную, чтобы способствовать нарушению равновесия айсберга. Существуют настоятельные рекомендации в судовождении, обязывающие суда при приближении к айсбергам на дистанцию менее 2 морских миль, сбрасывать ход до самого малого и с прохождением по курсу с обязательным включенным гидролокатором. Данные меры должны предупреждать возможное столкновение судна с подводными выступами (таранами) айсбергов, отходящими от его подводной части иногда на 2-3 кабельтова (350—550 м).
Международный ледовый патруль, обнаружение и системы слежения за айсбергами
Несмотря на то, что в настоящее время опасность столкновения морского транспорта с айсбергами существенно снизилась, (широко используется современная радиолокационная аппаратура слежения, системы оповещения и предупреждения столкновения с айсбергом, взаимодействие судов с метеорологическими службами, использование космических спутников для мониторинга ледовой обстановки), встреча судов с ними не исключена и неизбежна в акваториях по обе стороны экватора, в полярных и околополярных областях (и даже в более высоких широтах, с учётом дрейфа отдельных ледяных гигантов).
В 1914г был организован Международный ледовый патруль, финансируемый 13-ю странами. Его центр ныне находится в Суитленде, в штате Мэриленд, в США.
В задачи патруля входит мониторинг айсбергов в северной части Атлантики и в Северном Ледовитом океане, предоставление соответствующих средств предупреждения об айсбергах морскому сообществу.
Россия не входит в ассоциацию Международного ледового патруля, имея полноценную и самодостаточную собственную научную и исследовательскую базу для мониторинга движения айсбергов и ледовых полей. Однако между странами существуют и поддерживаются обоюдные контакты научно-исследовательских кругов и навигационных служб, способствующих безопасности мореходства в Арктике.
РЛС судов и космическая разведка
Сложные метеорологические условия являются естественными препятствиями в обнаружении айсбергов в районе их дрейфа. А форма ледовых объектов влияет на время фиксации судовыми РЛС. Крупные, с крутыми склонами айсберги хорошо видимы корабельными станциями на дальности до 14-30 миль. Однако при неблагоприятных погодных условиях пологие склоны наклонных айсбергов едва различимы с дистанции в 2-3 мили.
В настоящее время основным методом обнаружения айсбергов на больших территориях является мониторинг с космических спутников. Тип спутникового снимка (оптический или радиолокационный), позволяет обнаружить айсберг с горизонтальными размерами в 20м на площади 2500км² за один снимок. Но на возможность обнаружения, и на точную оценку размеров небольших айсбергов (менее 100м²) снимки из космоса не всегда дают достоверность – сильна зависимость от формы и ориентации объектов.
Как плавание среди полей с айсбергами может помогать судоходству
Полярные мореходы издавна заметили, что в сплошных, сплочённых ледовых полях при большом скоплении айсбергов могут формироваться так называемые «водяные тени» — участки чистой воды и разреженных льдов с подветренной стороны айсбергов. Если же айсберги велики по размерам, их достаточно много, то в подобных «водяных тенях», они, соединяясь, формируют гигантские полыньи, простирающиеся на многие мили. Этими естественными «окнами» мореходы пользуются для преодоления крепких сплочённых льдов. Во время шторма суда могут прятаться за айсбергами (не пренебрегая безопасным расстоянием от них), используя их как естественный волнолом и как средство защиты от тяжёлого льда.
Крупные, прочные, массивные айсберги неоднократно использовались и используются в качестве обитаемых научно-исследовательских баз. А в Антарктиде, часто и как естественные причалы. Грузовые операции с айсбергов используются при неблагоприятной ледовой обстановке, не позволяющей подойти судну к удобному месту швартовки, когда крепкий припай отсутствует или не обладает достаточной прочностью для использования его для безопасной выгрузки (загрузки). В такой ситуации судно швартуется к столообразному айсбергу, с которого и производятся полёты авиатехники.
Пресная вода айсбергов на службе человеку, буксировка ледовых гигантов
Идея использовать айсберги как источник пресной воды с буксировкой их в засушливые районы не нова. Ей более двухсот лет. Однако по настоящее время она не реализована в полной мере. Совместная попытка французских учёных и исследователей из Саудовской Аравии в 70-80гг прошлого столетия не увенчалась большим успехом. Возобновлённые исследования в 2009г имеют лишь расчётный характер, и выполнены при помощи компьютерного моделирования. Однако полученные данные позволяют предположить, что доставка айсберга весом около 7 миллионов тонн от берегов Ньюфаундленда до Канарских островов за 141 день, смогла бы обеспечить пресной водой около 35 000 человек в течение целого года. Реализации таких проектов на практике мешает крайняя техническая сложность буксировки ледяных гигантов, неустойчивость айсбергов, возможность внезапного разламывания глыбы и естественный процесс таяния льда.
С 1970-х годов практикуется рукотворное изменение дрейфа айсбергов на арктическом шельфе Канады, с целью избежания встречи ледяных гигантов с нефтедобывающими платформами.
В России подобные эксперименты активно проводились в Карском море в 2016-17гг. Отечественные исследователи доказали возможность продолжительной буксировки айсберга в течение 24 часов, а также возможность буксировки айсбергов в условиях раннего ледообразования.
Размеры айсбергов Арктики
Высота надводной части айсбергов в Арктическом бассейне не превышает 25м, горизонтальные размеры — 100-500м. Инструментальные измерения отношения надводной части арктических айсбергов к их осадке, показали, что оно находится в пределах 1:3-1:4. Таким образом, глубину 100м можно ориентировочно считать максимальной для экзарационного воздействия. Следует учесть для льда, который можно расценить айсбергом, из-за разброса характеристик плотности-рыхлости высота надводной части может оказаться лишь 1:7 — 1:10 от общей высоты
Данные этих исследований следует учитывать и при строительстве трубопроводов над полосой пропахивания айсбергами донных грунтов или вблизи её, чтобы избежать возможного смещения трубы, приводящее к деформациям.
По этой ссылке можно прочитать наш материал про то, как гренландские рыбаки меняют профессию и как с этим связаны айсберги
Подписаться на сайт:
