8.7. Выводы

Хотя общее исследование динамики ледниковых масс требует решения большого числа важных проблем, все же в настоящее время мы располагаем основными уравнениями, необходимыми для расчета распределений скорости в естественных ледниковых массах при заданных размерах массы ледника, законе течения льда по всей массе ледника, граничных величинах скорости движения и скорости деформации. В специфических случаях один из возможных подходов заключается в применении численных методов и вычислительной техники непосредственно для решения уравнения движения. С другой стороны, течение льда в естественных ледниковых массах характеризуется известной симметрией, что позволяет вводить упрощения, которые позволяют вывести большее число уравнений скорости движения и скорости деформации в величинах параметров течения льда и граничных размеров в явном виде.

Вообще, граничные размеры ледниковых масс, а также во многих случаях и граничную скорость можно определить относительно просто. Главной трудностью при расчете распределения скорости движения является отсутствие точной информации о законе течения льда. При высоком напряжении скорость деформации льда зависит от напряжения, имеющего высокий показатель степени. При этом скорость меняется на порядок при изменении температуры на 20°С, и кроме того, имеет место зависимость скорости деформации льда от других факторов, таких как размеры кристаллов льда и структура их ориентации. Этот факт, с одной стороны, свидетельствует о необходимости проведения широкодиапазонных точных и долговременных измерений зависимости установившейся скорости деформации льда от его напряжения в лабораторных условиях, для того чтобы установить закон течения льда и его зависимость от этих различных параметров с точностью, достаточной для расчета скоростей в ледниковых массах. С другой стороны, параметры закона течения льда могут быть выведены для полевых измерений скорости движения, граничных размеров и свойств льда (температуры, размера кристаллов и ориентации) естественных ледниковых масс.

Выше было показано, что и для глетчеров умеренного пояса, и для куполовых ледников продольный профиль скорости является ценным дополнением к профилям поперечной и вертикальной скорости для определения параметров течения.

Следует подчеркнуть, что анализ относительных амплитуд колебаний ложа и поверхности ледника является новым могучим средством определения свойств течения льда.

В холодных массах льда основным фактором, управляющим течением льда, является температура. Следовательно, для того чтобы точно установить закон течения, требуются детальные полевые исследования, включающие полные измерения размеров ледниковых масс, распределения скорости на поверхности и вертикальных профилей температуры.

После осуществления этой программы исследований, по-видимому, окажется возможным рассчитывать профили скорости движения и температуры в других ледниковых массах с минимумом полевых измерений.

Если распределение скорости, так же как и величины аккумуляции и толщины льда по массе ледника, известно, то можно рассчитать бюджет массы вещества не только для массы ледника в целом, но, что еще более важно, распределение чистого бюджета массы вещества ледника. Отсюда можно вывести выражение для скорости изменения формы массы ледника. Последняя приводит к изменению высоты ледника, которая может непосредственно измеряться повторными точными гравиметрическими наблюдениями. С другой стороны, анализ существующих форм и состояний равновесия ледниковых масс дает возможность получить данные о параметрах течения льда.

Результаты полевых измерений, особенно полученные в ходе исследований куполового ледника Уилкса, до настоящего времени подтверждают теоретические расчеты продольной скорости и скорости деформации с помощью уравнений. Как следствие можно определить параметры течения льда, учитывающие расчетные профили температуры в массах ледников. Следующим этапом является измерение распределения температуры по куполовому леднику, что позволит оценить обоснованность использования величин расчетных температур при современном состоянии методов анализа льда, а также получить информацию об изменениях климата и состояния равновесия во времени.

Сочетание обширных полевых и лабораторных измерений с теоретическими исследованиями представляет собой весьма эффективный метод решения все еще очень сложных и важных проблем динамики ледниковых масс.