4. Профили температуры в ледниках

4.1. Измеренные профили температуры

Для ледников умеренных широт изменение их температуры с глубиной мало. Поэтому в настоящем разделе мы будем рассматривать в основном холодные массы льда. Вначале обсудим измеренные температуры.

Распределения температуры по глубине в холодных массах льда из-за отсутствия эффективной техники бурения льда подробно измерены лишь в нескольких местах (табл. 4.1, рис. 4.1а и 4.16). В настоящее время эта трудность преодолена в значительной степени благодаря разработке электромеханического бура [44] и зонда для взятия проб льда на таяние [104]. Поэтому можно ожидать, что в недалеком будущем удастся получить значительное количество данных о температуре ледниковых масс.

Таблица 4.1

Профили температуры ледников, хотя они и немногочисленны, имеют весьма разнообразные формы. Все наземные профили температуры обнаруживают характерный для них положительный градиент у основания. Это частично обусловлено геотермическим тепловым поком, соответствующим температурному градиенту примерно 2° С/100 м. Там, где лед имеет значительную горизонтальную скорость, этот положительный градиент у основания может быть увеличен трением вследствие движения. Профиль температуры на шельфовом леднике Росса указывает на наличие еще более высокого градиента температуры в базисном слое ледника, что свидетельствует о большом притоке тепла из океана. Температурные градиенты выражены гораздо сильнее при движении от больших отрицательных до высоких положительных температур. Высокие скорости аккумуляции делают профиль температуры вблизи поверхности более равномерным.

Рис. 4.1а. Измеренные температурные профили в куполовых и шельфовых ледниках, показывающие температурные градиенты γ в верхних слоях (см. табл. 4.1)., °С/100м. 1 - ст. Бёрд (ложе на глубине 2600 м), 2 - ст. Кемп-Сенчури (Гренландия, 1400 м), 3 - в 5 км в глубь ледника от ст. Мирный (550 м), 4 - ст. Мирный (65 м). Ледники: 5 - Фильхнер, 6 - Росса, 7 - Эймери, 8 - Модхейм

Для многих профилей температуры (шельфовый ледник Филхнера, ст. Бёрд, Кэмп-Сенчури, в 5 км в глубь континента от ст. Мирный) наиболее интересной особенностью является отрицательный температурный градиент на поверхности. Робин [115] показал, что такой градиент может быть обусловлен нагреванием поверхности льда по мере течения последнего вперед и вниз по склону.

Остановимся на теоретических исследованиях, связанных с расчетами профилей температуры в массах ледников и рассмотрим дальнейшие пути усовершенствования методики более точного прогнозирования профилей температуры в движущихся массах льда.

Рис. 4.16. Измеренные глубокие температурные профили куполовых ледников, по Гоу и другим [39] и Хансену [42]. I - ст. Бёрд, II - ст. Кэмп-Сенчури