ФЕДЕРАЛЬНОЕАГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственноеобразовательное учреждение высшего профессионального образования
Новгородскийгосударственный университет имени Ярослава Мудрого
Кафедра географии,страноведения и туризма
Курсовая работа подисциплине
«Физическаягеография материков и океанов»
по специальности020401 – география
АНТАРКТИЧЕСКИЕОАЗИСЫ КАК ПРИРОДНЫЙ КОМПЛЕКС.
Великий Новгород
2009
Содержание
Введение………………………………………………………………......……….3
1. Историяоткрытия и освоения антарктических оазисов……………..……....5
2. Общаяхарактеристика антарктических оазисов………………………..……7
3. ОазисБангера……………………………………………………………….…13
4. Рельефи геоморфологические особенности………………………………...16
5. Климат…………………………………………………………………………19
5.1 Оазисныйэффект……………………………………………………….........21
5.2 Вертикальноераспространение оазисного эффекта…………………........22
6. Внутренниеводы……………………………………………………………...23
7. Растительность………………………………………………………………...26
8. Животныймир……………………………………………...…………………28
9. Происхождениеоазисов Антарктиды.……………………...……………….30
Заключение.……………………………………………………....………………34
Списокиспользованных источников...…………………………....……………36
Введение
Оазисами принято называть зеленые участки растительностиоколо выхода источника пресных грунтовых вод в жаркой песчаной пустыне. Здесьобычно растут пальмы и другие тропические деревья. Антарктиду, покрытуюледником, принято называть также пустыней, только ледяной. Но в некоторыхместах Антарктиды, как правило вблизи побережья, расположены, небольшие участкискал, не покрытые ледником. Здесь не растут деревья, но между скалами синеютчаши озер, сами скалы имеют цвета разных оттенков — темно-серого, коричневого,зеленоватого,— которые ярко выделяются на фоне льда и снега. Такие участки ипринято называть антарктическими оазисами.
Антарктические оазисы — небольшие по размерам, отнескольких десятков до нескольких тысяч квадратных километров, свободные отпокровного оледенения участки береговой зоны Антарктиды, в сумме занимающие, поразличным подсчётам, от 0,03 до 0,3 % площади материка, но имеющие крайневажное научное и практическое значение в исследованиях Южной полярной области.
Актуальность данной курсовой работы определяетсяследующими факторами:
В настоящее время возрос интерес научного сообщества иправительств государств к полярным областям как важным климатообразующим регионампланеты и источникам запасов полезных ископаемых. Антарктические оазисы, в силусвоей преимущественной приуроченности к береговой зоне материка, не тольконаиболее удобны для строительства научных станций, но также привлекают вниманиеисследователей возможностью получить значительный объём уникального научногоматериала за короткие сроки сезонных работ.
Оазисы Антарктиды – это своего рода «окна» вантарктическом леднике, позволяющие наблюдать, что представляет собой каменнаяоснова материка. Изучение оазисов дает возможность судить об историигеолого-географического развития всего континента.
Будучи раскиданными по всему периметру побережьяАнтарктиды, оазисы являются значимыми участками при изучении палеоклимата Южнойполярной области Земли.
Природные условия, наблюдаемые в оазисах Антарктиды,сравнимы с условиями значительно лучше к настоящему времени изученныхарктических перигляциальных ландшафтов, что даёт возможность соотносить прошлыеи современные изменения окружающей среды в обоих полушариях.
Научные задачи, поставленные в работе, следующие:
изучить научную литературу и фактический материал по исследованияоазисов Антаркиды;
проследить историю открытия и освоения в оазисахАнтарктиды;
дать комплексную физико-географическую характеристикуприродным комплексам антарктических оазисов;
обозначить существующие гипотезы происхожденияантарктических оазисов;
подвести научные итоги проведенной работы и выделитьнаиболее перспективные направления в исследованиях оазисов Антарктиды.
1. История открытия и освоения антарктических оазисов
Сравнение свободных от покровного оледенения участковАнтарктики, контрастно выделявшихся среди обширных ледниковых пространств, соазисами впервые встречается в публикации Ф.Кука, участника Бельгийскойантарктической экспедиции 1897–1899 гг. Участки не покрытой льдомантарктической земли были открыты сразу же после первых высадок на материк. Ещев начале XX века экспедиции Р. Скотта, Э. Шелктона, О. Нордшельда обнаружилиобширные каменистые пространства, хотя и не называли их оазисами.
Название «оазис» применительно к условиям Антарктидывпервые предложил в 1938 г. А. Стефанссон — участник экспедиции наАнтарктический полуостров. Стефанссон писал: «Создается впечатление, как будтомы неожиданно вошли в оазис, так как вместо обычных масс льда и снега сотдельными выходами скал здесь в обна_А_ами_ скалах находятся обширные долины,а снег едва виден. Если бы не отсутствие воды в долинах, ландшафт напоминал быв точности Южный Уэльс».
Особенно крупные свободные ото льда долины былиобнаружены в горах Земли Виктории. Расположенные на 78-м градусе южной широты,почти на широте нашей внутриконтинентальной станции Восток, эти оазисыпривлекли к себе пристальное внимание антарктических исследователей, преждевсего американских и новозеландских, базы которых расположены поблизости.
Другим районом Антарктиды, где также с самого началанашего столетия были известны относительно большие площади свободной от льдасуши, является Антарктический полуостров с многочисленными окружающими его островами.В противоположность оазисам Земли Виктории, расположенным вблизи Южного полюса,оазисы Антарктического полуострова находились значительно севернее всравнительно мягких, морских условиях. Оазисы Антарктического полуострова ужедавно изучались учеными Англии, Аргентины и Чили. А в 1968 году к северу отАнтарктического полуострова, в архипелаге Южных Шетландских островов, наострове Кинг-Джордж (название этого острова, данное еще Ф. Беллинсгаузеном, —Ватерлоо), была организована советская станция Беллинсгаузен.
Ряд оазисов был открыт на побережье Восточной Антарктиды.В 1947 году американский летчик Бангер, пролетая над Землей Королевы Мери,заметил внизу многочисленные коричневые холмы и сверкающие сине-зеленые озера.Самолет Бангера (летающая лодка) совершил посадку на одном из озер. Летчикампоказалось (термометра не было, и члены экипажа опускали в озеро руки), чтовода здесь гораздо теплее, чем в море. «Живой оазис среди мертвой пустыни», — снемалой долей сенсационности сообщалось об этом открытии. Первые сведения обоазисе Бангера — большом участке антарктической земли с теплыми озерами — далиповод для весьма смелых гипотез, с помощью которых ученые пытались объяснитьпроисхождение оазисов.
Еще одним районом, заинтересовавшим ученых благодаря свободнымото льда участкам, была Земля Королевы Мод. В 1938 году летчики немецкойэкспедиции, руководимой А. Ритшером, обнаружили здесь большую горную страну. Ксеверу от гор у подножия ледникового склона был открыт небольшой участок холмови озер, названный в честь пилота экспедиции «озерным плато Ширмахера». В этомоазисе, начиная с 1961 года, ведутся наблюдения станции Новолазаревская.
2. Общая характеристика антарктических оазисов
После появления научных статей об открытии оазиса Бангераслово «оазис» стало использоваться как термин в научной литературе при описаниигеографических объектов подобного рода. Особенно широкое использование терминантарктические оазисы получил во время проведения МГГ 1957–1958 гг. Принятиенового термина было сопряжено с активными научными дискуссиями в 1950–1960 гг.,в основном о возможности применения выражения «оазис» к Антарктиде. Приотсутствии альтернатив термин антарктический оазис [Antarctic oasis] сталпривычным, прочно вошел в научный язык, и споры по поводу его толкованияпрекратились, хотя до настоящего времени в научных публикациях встречаютсянесогласованность и разночтения в том, какие свободные от оледенения участкиАнтарктиды можно называть оазисами, а какие таковыми не являются.
Когда говорят об антарктическом оазисе, имеют в виду непросто голые скалы, окруженные льдом. Под этим словом понимают целый комплекспроцессов и явлений. Их обычно называют перигляциальными, то естьприледниковыми. Почти все природные особенности оазисов являютсяперигляциальными, потому что они образовались под огромным воздействиемоледенения. В оазисах формируется приледниковый климат, развиваются особыеприледниковые процессы выветривания горных пород, образуются специфическиеприледниковые озера. К приледниковым условиям приспосабливаются растительностьи животный мир.
В соответствии с современными научными представлениями обэтих природных объектах определение звучит следующим образом: «Антарктическиеоазисы — это свободные от ледникового покрова участки прибрежной зоны Антарктидыплощадью от нескольких десятков до нескольких тысяч квадратных километров,которые характеризуются местным климатом, в значительной мере определяемымокружающим ледниковым покровом; существованием незамёрзшей воды (обычно в видесистемы сезонных ручьев и непромерзающих озёр); они имеют примитивныекриогенно-структурные почвы и биоту» (Сократова, 2007).
Не все участки, свободные ото льда могут называтьсяоазисами. Горные хребты, нунатаки, а также острова, не отделённые от открытогоморя шельфовым ледником, таким образом, к антарктическими оазисам не относятся,так как в первых двух случаях основным отличием от окружающей территории служитлишь отсутствие ледникового покрова, а в последнем — микроклимат в значительноймере определяется окружающим морем. Сейчас известно несколько десятковобъектов, которые в соответствии с принятой классификацией относятся кантарктическим оазисам. Общая площадь участков суши, свободных от льда,составляет доли процента территории Антарктиды — не более 6 тыс. км2, при общейплощади континента 14 млн. км2. Однако малье размеры не лишают оазисыАнтарктиды их своеобразия и значения (рис. 1).
/>
Рис. 1. Расположение антарктических оазисов
Обнаружения антарктических оазисов изначально происходилив процессе открытия новых земель Южнополярного континента (табл. 1). Небольшимсвободным от оледенения территориям крупных земель открываемого материка в товремя не всегда присваивались географические названия. Во многих районах (например,Земле Эндерби) одновременно вели работы экспедиции разных стран, и каждаястрана, нанося на карты новые географические объекты, использовала своинаименования. В географических справочниках Международного научного комитета поантарктическим исследованиям (SCAR) за время открытия объекта часто принимаетсявремя его нанесения на карты с установленным географическим названием, такимобразом «официально открытыми» некоторые оазисы оказались через десятилетияпосле того, как их визуально обнаружили ранние экспедиции. Поэтому назватьвремя и автора открытия некоторых антарктических оазисов с достоверностью 100 %не всегда представляется возможным. Работа по унификации географическихназваний Антарктиды, в том числе и антарктических оазисов, продолжается внастоящее время. Сейчас известно несколько десятков объектов, которые всоответствии с принятой классификацией относятся к антарктическим оазисам.
Таблица 1.
Названия, географические координаты и сведения об открытии изучавшихсяантарктических оазисовОсновное название Другие названия Координаты центра Дата открытия Автор открытия, экспедиция, страна Ширмахера Schirmacher Hills; Vassfjellet 70°45´ ю.ш. 11°35´ в.д. 3 февраля 1939 г. Летчик Р.-Х. Ширмахер, эксп. Под рук. А.Ритшера, Германия Унтер-Зе
Унтерзе; Унтер-Зее;
Unter-See 71°18´ ю.ш. 13°26´ в.д. Февраль 1939 г. Аэрофотосъемка эксп. Под рук. А.Ритшера Германия Лютцов-Хольм Lutzow-Holm 69°20´ ю.ш. 39°30´ в.д. 1937 г. Аэрофотосъемка эксп. Под рук. Л.Кристенсена, Норвегия Полканова Холмы Полканова 67°58´ ю.ш. 44°05´ в.д. 1956 г. Аэрофотосъемки Австралии; Японии; СССР Терешковой Tereshkovoi Oasis 67°57´ ю.ш. 44°33´ в.д. 1956 г. Аэрофотосъемки Австралии; Японии; СССР Коновалова Konovalov Oasis 67°45´ ю.ш. 45°45´ в.д. 1946/47 г. Аэрофотосъемка, операция «Хайджамп», США Молодежный Холмы Тала; Thala Hills 67°40´ ю.ш. 45°51´ в.д. 1946/47 г. Аэрофотосъемка, операция «Хайджамп», США Вечерний Vecherny Hill 67°39´ ю.ш. 46°46´ в.д. 1946/47 г. Аэрофотосъемка, операция «Хайджамп», США Никитина Холмы Файф 67°23´ ю.ш. 49°18´ в.д. 1959 г. Аэрофотосъемка Австралийской антарктической экспедиции Говард Холмы Хауард; Howard Hills 67°06´ ю.ш. 51°03´ в.д. 1956/1957 г. Аэрофотосъемка Австралийской антарктической экспедиции Эймери Amery Oasis; Amery Peaks 70°36´ ю.ш. 67°25´ в.д. 1956 г. Аэрофотосъемка Австралийской антарктической экспедиции Джетти Jetty Peninsula 70°30´ ю.ш. 68°54´ в.д. 1956 г. Аэрофотосъемка Австралийской антарктической экспедиции Мередит Meredith Oasis 71°13´ ю.ш. 67°13´ в.д. 1956/1957 г. Аэрофотосъемка Австралийской антарктической экспедиции Ларсеманн Холмы Ларсеманн; Ларсеманн Хиллс; Larsemann Hills 69°24´ ю.ш. 76°13´ в.д. 21 февраля 1935 г. Капитан К.Миккельсен, экспедиция под рук. Л.Кристенсена; Норвегия Вестфолль Оазис Лангнесет; Западный оазис; Vestfold Hills; Vestfold Mountains 68°35´ ю.ш. 78°10´ в.д. 20 февраля 1935 г. Капитан К.Миккельсен; экспедиция под рук. Л.Кристенсена, Норвегия Обручева Холмы Обручева; Obruchev Hills 66°34´ ю.ш. 99°50´ в.д. 1911–1914 гг. Экспедиция под рук. Д.Моусона 1911–1914 гг., Австралия Бангера Bunger Hills 66°10´ ю.ш. 101°00´ в.д. 11 февраля 1947 г. Летчик Д.Бангер; операция «Хайджамп», США Грирсона Grierson Oasis; Grearson Oasis; Windmill arch. Оазис Кейси; Casey oasis 66°10´ ю.ш. 110°00´ в.д. 12 февраля 1947 г. Летчик Д.Грирсон китобойной флотилии «Баллаена», Англия Дэнисон Мыс Дэнисон; Cape Denison 67°00´ ю.ш. 142°40´ в.д. 8 января 1912 г. Экспедиция под рук. Д.Моусона 1911–1914 гг., Австралия Тейлор Оазис Мак-Мёрдо; Сухие Долины Земли Виктории; Taylor Valley; Taylor Glacier Dry Valley 77°37´ ю.ш. 163°00´ в.д. 1901–1904 гг. Британская антарктическая экспедиция Р.Ф.Скотта 1901–1904 гг. Райт Оазис Мак-Мёрдо; Сухие Долины Земли Виктории; Wright Valley; Wright Glacier Dry Valley 77°31´ ю.ш. 161°50´ в.д. 1958–1959 гг. Экспедиция университета Виктории Веллингтона (VUWAE), Новая Зеландия Виктория Оазис Мак-Мёрдо; Сухие Долины Земли Виктории; Victoria Valley; Victoria Glacier Dry Valley 77°23´ ю.ш. 162°00´ в.д. 1958–1959 гг. Экспедиция университета Виктории Веллингтона (VUWAE), Новая Зеландия Бёркс Мыс Бёркс; оазис Русский; Cape Burks 74°46´ ю.ш. 136°52´ з.д. 31 января 1962 г. Вертолётчик Э.Бёркс, экспедиция США Абляционный Mars Oasis; оазис Аблейшен 71°52´ ю.ш. 68°15´ з.д. 23 ноября 1935 г. Л.Элсуорт, воздушная экспедиция 1935 г., Англия
Классифицирование территорий и ландшафтов по определённымпризнакам требуется для получения возможности их сопоставления и обобщенияпроисходящих в них процессов, особенно необходимых в случае удалённости исложности проведения систематических исследований, как при исследованииАнтарктиды. По мере накопления научных знаний об оазисах рядом авторов былипредприняты попытки проведения классификации свободных от оледененияпространств Антарктиды, однако общепринятой классификации до сих пор несуществует, в том числе и в силу разногласий в понимании термина«антарктические оазисы». Предлагаемая физико-географическая классификационнаясхема антарктических оазисов (рис. 2) в полной мере учитывает опыт всехпредшествующих классификаций.
/>
Рис. 2. Классификационная схема антарктических оазисов(Сократова, 2007)
Антарктические оазисы разделяются на два класса:низменные (например, Бангера, Вестфолль, Грирсона, Ширмахера и др.), и горные(Рисер-Ларсена, Брейдвогнипа). Горные оазисы известны на склоне материка,спускающемся к морю Росса. При выходе к побережью горные оазисы могут смыкатьсяс низменными, становясь горно-долинными. Среди низменных антарктических оазисовмы выделяем следующие виды: пришельфовые или типичные, отделённые от моряучастками шельфовых или материковых ледников, и прибрежные, расположенныенепосредственно на берегу.
Предложенная классификация, с одной стороны, учитываетосновные физико-географические различия свободных от оледенения пространствАнтарктиды и, с другой стороны, может служить основой для генерализацииландшафтных условий, требуемой как для анализа и сравнения имеющихся данных,так и для планирования дальнейших исследований.
3. Оазис Бангера
Оазисы – уникальные явления природы, поэтому, прежде чемначать описание физико-географических особенностей этих районов, следует датькраткую характеристику природы по материалам исследования самого известного извсех – оазиса Бангера.
Оазис расположен у края Восточно-Антарктическоголедникового щита, с севера он окаймлен шельфовым ледником Шеклтона имноголетним припайным льдом. Таким образом, этот оазис лежит в кольце льда. Однакооколо скал имеются морские заливы, соединенные с океаном под шельфовым льдом.Его средняя высота — около 100 м над уровнем моря, а географическая широта —66°—65°5' ю., площадь – 538 кв. км.
Возраст пород оазиса нижнепротерозойский. Онипредставлены кристаллическими сланцами и магматитами, прорванными большой интрузиейгранитоидов и многочисленными дайками долерита. Рельеф оазиса лучше всеюназывать мелкосопочником. В замкнутых впадинах множество озер. Озера, глубинакоторых более 2 м, не промерзают и сохраняют слой воды с положительнойтемпературой. Под озерами находятся талики, которые являются сквозными, если глубинаозер больше 20 м.
Группировка форм рельефа закономерна. Близко кледниковому краю преобладают свежие ледниково-экзарационные формы, а дальше отнего— формы физического выветривания.
Оазисы, краевая часть ледникового щита и материковоемелководье, вместе взятые, образуют мерзлотную полосу, достигающую 500 кмширины и площади около I млн. км2. Над слоем многолетней мерзлоты оазисаБангера находится деятельный (летом талый) слой. Мощнооть его увеличивается судалением от края ледникового щита от 0,2 – 0,3 до 1,6 м. На поверхностиразличают структурные грунты, бугры пучения, наледи, солифлюкционные итермокарстовые формы.
Относительно химического выветривания поверхности скалимеется много визуальных наблюдений. Исследователей оазиса Бангера поразиликоричневая окраска поверхности скал, покрывающая более светлую породу, а такжебеловатые корочки на поверхности скал и в вертикальных трещинах. В оазисеБангера также были встречены зеленые пятна соединений меди. Белые налеты солейвнешней части оазиса Бангера имеют морское происхождение. Их составхлоридо-натриево-магниевый. Они образуются из соленых морских брызг, заносимыхштормовыми циклоническими ветрами внутрь оазиса.
Каменная поверхность оазиса отражает гораздо меньшесолнечной радиации и гораздо больше ее поглощает, чем поверхность льда илиснега. Оазис имеет резко выраженный положительный годовой баланс радиации –37,6 ккал/см2. Таким радиационным балансом, как оазисы Антарктиды, обладают,например, районы Ташкента и Сухуми.
Абсолютные максимумы и минимумы в воздухе — +11,6 и—42,6°. Средняя температура воздуха была положительной 2 месяца (декабрь—январь).Каменная поверхность нагревается выше 30°. Оазис Бангера мог быть еще теплее,но его климат охлаждается холодным воздухом соседнего ледникового покрова.
Для оазиса характерны штили (зимой до 44% дней) ициклонические ветры. Преобладают ветры с востока. Необычайна сухость воздухаоазиса. Относительная влажность воздуха зимой меньше, чем в Средней Азии, летомуменьшается до 15%. Мала и абсолютная влажность. Оазис отепляет воздух нетолько над собой, но и вокруг себя. Это влияние распространяется от оазиса кзападу по ветру на 80 км. Поэтому к западу от оазиса Бангера находится пятноинтенсивно тающего льда. Итак, оазисы создают свой местный климат и оказываютвлияние на окружающий ледниковых покров.
В оазисе Бангера очень тихо, не слышно гама птиц,встречаются только отдельные заблудившиеся тюлени и пингвины. Из летающих птицвстречаются редкие снежные буревестники, качурка Вильсона и южнополярныепоморники. На камнях оазиса обнаружены чёрные, серые и белые лишайники, вруслах ручейков — мхи.
4. Рельеф и геоморфологические особенности
Антарктические оазисы – рай для геологов. Именно ониспособствуют изучению геологической истории и строения Антарктиды. Здесь навыходах скальных пород записана летопись ледяного континента. Изучение оазисови выходов гор открыло многие загадки прошлого и настоящего ледяного континента.Оазисы наряду с ледниковым покровом относятся к внешнему рельефу Антарктиды.
Низменные оазисы – это каменистые участки, обычно имеющиемелкосопочный рельеф. Здесь скальные породы выходят на поверхность. На вершинахскал в оазисах широко распространены следы воздействия ледникового покрова: штриховка,борозды, шрамы, валуны.
Ландшафты горных оазисов представляют собой пустыни схребтами, поднимающимися на 1—1,5 км над «сухими» долинами. «Сухие» долины —неотъемлемые части горных оазисов. Дно долин опущено до высоты от несколькихсот до тысячи метров над уровнем моря. В горах встречаются лишь небольшиеледники, а дно долин покрыто длинными полосами щебня и мелкозема с каменнымимногоугольниками, пятнами дюн и озерными террасами.
Своеобразные процессы протекают в этих условиях наантарктических скалах. Попеременное нагревание и охлаждение их поверхностиприводит к отслаиванию верхнего слоя — шелушению скал, так называемойдесквамации. Особенно ярко это проявляется на гранитах. Ровные, словновырубленные руками каменотесов пластины устилают вершины и склоны сопок.Возникает желание приподнять их, посмотреть, что там, под этими страннымиплитами.
Самый эффектный процесс разрушения скал — это ячеистоевыветривание. Раньше оно считалось характерным для жарких, засушливых пустынь.Но, оказывается, оазисы Антарктиды — его вторая родина. Если в жарких пустыняхкружева углублений на скалах формируются под воздействием влекомых ветромпесчинок, то в ледяной Антарктиде, кроме этого, на скалы воздействуют кристаллыснега, твердость которых при низких температурах не уступает твердостиминеральных частиц. Но, пожалуй, наиболее активную роль в образовании этих формиграют процессы замерзания и оттаивания. В солнечный день снег, попавший вячеи, тает, ночью вода замерзает. Это повторяется многократно.
Удивительно причудливы формы ячеистого выветривания(рис.3). На скалах это разнообразные козырьки, ниши, пещеры. Сочетания ихиздали напоминают пчелиные соты. Самые крупные ячеи наблюдаются в горныхоазисах. Но наиболее оригинальные формы встречаются на валунах. Иной раз этодиковинные сосуды, похожие на греческие амфоры, но чаще замысловатые каменныекружева, чаши, фигурки, напоминающие животных.
/>
Рис. 3.
Кроме процессов физического выветривания, вызванныхтемпературными колебаниями, замерзанием воды в породе, деятельностью ветра и т.д., на поверхности скал в оазисах протекают сложные геохимическиепреобразования (химическое выветривание). Раньше считали, что впротивоположность физическому выветриванию химические процессы затухают вполярных районах. Однако при этом не учитывалось огромное воздействие солнечнойэнергии, которая в Антарктиде является возбудителем химических преобразований.Геохимические изменения в Антарктиде выражены особенно наглядно, так как всухом климате антарктических оазисов растворимые вещества накапливаются наповерхности скал. Разнообразные коричневые или вишнево-красные лаки такназываемого «пустынного зага_А», представляющие собой скопления окислов железаи марганца, зеленоватые натеки медистых соединений, плотные белые корочкикальцита и гипса, светлая присыпка солей по краям озер и луж — все это можнонаблюдать в оазисах на каждом шагу. Процессы разрушения горных породвзаимосвязаны. Физическое выветривание механически разрушает породу, пронизываетее трещинками. По трещинкам развиваются химические преобразования. В этом процессепринимают участие и растительные организмы — мхи, лишайники, водоросли, которыеживут на антарктических скалах. Поэтому выветривание носит биохимическийхарактер.
5. Климат
Известно, что климат Антарктиды — самый холодный, самыйсуровый на всем земном шаре. Антарктическое оледенение оказывает воздействие наклимат всей Земли. Именно благодаря Антарктиде южное полушарие в целом холоднеесеверного. Радиационный баланс ледяной поверхности в Антарктиде, то естьсоотношение радиации приходящей и расходуемой, за исключением двух-трех месяцевв году, всегда отрицателен.
Можно себе представить, под каким огромным воздействиемсо стороны гигантского материкового ледни_А находится климат маленькихантарктических оазисов. Безусловно, во всех основных чертах он определяетсявлиянием ледяной антарктической пустыни. Однако, несмотря на огромнуюзависимость от климатических условий, ледяного окружения, антарктические оазисыспособны формировать свой местный климат с особой циркуляцией воздуха,радиационным и температурным режимом, облачностью и другими метеорологическимихарактеристиками. Наиболее ярко климатическая индивидуальность оазисовпроявляется в летнее время.
Зимой во время полярной ночи различия в климатическихусловиях в оазисах и на окружающих льдах минимальны. Но как только появляетсясолнце, они делаются более заметны и ощутимы. Это объясняется, прежде всего,резкой разницей цвета скал и льда. Если светлая снежно-ледяная поверхностьотражает около 80% поступающей радиации, то темные скальные породы – 15% ибольшую долю энергии солнца поглощают.
Радиационный баланс каменистой поверхности оазисов,начиная с ранней весны до поздней осени, то есть, исключая полярную ночь, положителен.Он положителен и в целом за год, достигая на побережье 35-40 ккал на кв. см. Поверхностьгорных пород в прибрежных оазисах нагревается солнцем до 20—30˚.Отмечались и более высокие температуры. Часть этого тепла передается в глубину,в результате происходит оттаивание мерзлых пород (за лето до глубины большеодного метра). Но основная часть тепла тратится на нагревание воздуха. Вприбрежных оазисах температура летом в среднем на 3—4˚ выше, чем надокружающими лед_А_ами. Днем температура воздуха нагревается до 6-8˚. Среднесуточнаятемпература воздуха в оазисе в летнее время оказывается положительной и равнойоколо +2° С.
Воздух над оазисами, нагреваясь, удаляется от точкинасыщения, иссушается. Влажность воздуха в Антарктиде в связи с низкими температурамии сухими, дующими с ледникового купола ветрами вообще мала. В оазисахАнтарктиды влажность еще меньше и достигает значений, которые характерны длябезводных пустынь и не превышает 30%. Количество осадков колеблется от 300 ммдо 80 мм в год.
Сильное прогревание воздуха над скалами оазисов приводитк возникновению восходящих токов воздуха и образованию небольших кучевыхоблаков. Обычно они появляются около полудня и исчезают к вечеру.
Прогрев воздуха над оазисом приводит к появлениюнебольшого по размерам и не очень глубокого минимума давления атмосферы. Этотминимум давления вызывает местную циркуляцию, напоминающую бризовую илимикромуссон, но в основном одностороннюю или прекращающуюся в ночные часы из-заостывания поверхности оазиса. Смены знака циркуляции при этом не возникает, таккак нет условий для понижения температуры поверхности оазиса в ночное времяниже температуры поверхности окружающих ледников.
Можно выявить три режима циркуляции воздуха, свойственныхдля района оазиса.
Когда общая циркуляция очень слаба или на побережье царитштиль, что порой имеет место перед сменой погоды, циркуляция оазиса развиваетсясимметрично относительно его площади в виде замкнутых в вертикальной плоскостиколец.
При умеренной общей циркуляции над оазисом возникаетасимметрия движения местных воздушных потоков, и тепло будет переноситься вбольшем количестве в направлении потока общей циркуляции.
Когда скорость общей циркуляции воздуха над Антарктикойдостигает больших значений, береговые юго-восточные ветры полностью разрушаютсистему местной циркуляции воздуха над оазисом. Факел поднимавшегося надоазисом теплового воздуха вытягивается в горизонтальном направлении надповерхностью, и тепло переносится по направлению действия ветра.
5.1 Оазисный эффект
В качестве примера можно рассмотреть климатическуюобстановку оазиса Ширмахера. Поверхность ледникового щита вблизи оазиса почти лишенапокрова снега, т. е. на расстоянии свыше 10 км к югу и до высоты 1000 м надним. В разгар антарктического лета поверхность льда буквально залита талымиводами, стекающими вниз к оазису. Причина усиления процессов таяния в районах,примыкающих к оазисам, по-видимому, вызвана теплом скал, вод и минеральныхчастиц, покрывающих поверхности льда.
Влияние оазисов на окружающий ледниковый покроввыражается также в существовании перед северным краем оазиса так называемыхвнутриледниковых морских заливов. Так, шельфовый лед к северу от оазиса Ширмахеравплотную примыкает к выступающим частям оазиса, но там, где северная границапоследнего отступает к югу, имеются пространства ровного темного льда, названныеЕ. С. Короткевичем морскими заливами. Обычные размеры их в плане около 200 X400 м, и только один залив достигает 1 км в поперечнике. Заливы примыкают кприливным трещинам. Колебания воды в трещинах ритмичны и соответствуютприливно-отливным колебаниям уровня океана. Таким образом, морские заливы передсеверным краем оазиса Ширмахера под шельфовым льдом сообщаются с открытымокеаном и располагаются на уровне моря.
5.2 Вертикальное распространение оазисного эффекта
Горные оазисы напоминают прибрежные, но и отличаются отних. На каменной поверхности вертикальная зональность выражена весьма слабо идаже происходит ее инверсия. Тепло нагретых скал оазисов Викториираспространяется вверх на значительную толщину воздуха (табл. 2).
Таблица 2
Распределение температур по высотамВысота, м Лето – январь Зима –июль Литл-Америка (лед) Мак-Мердо (оазис) Литл-Америка (лед) Мак-Мердо (оазис) -7,7 -3,6 -35,7 -31,2 1500 -11,1 -5,2 -27,7 -30,5 3000 -19,6 -21,4 -29,3 -32,9 5000 -33,4 -34,1 -43,5 -44,3
В таблице проведены две горизонтальные линии. Ониотделяют нижний слой теплого воздуха в Мак-Мердо (оазис) от находящегося на тойже высоте слоя холодного воздуха ст. Литл-Америка. Таким образом, нижний слойвоздуха в Мак-Мердо теплее, чем на ст. Литл-Америка: зимой — до высотынескольких сот метров, а летом — даже до высоты 2000 м. Цифры иллюстрируют вертикальныйоазисный эффект. Оазис нагревает воздух на 4—5° выше по сравнению со льдом ст.Литл-Амернка, расположенной на шельфовом леднике. Но на высоте более 2000 мнаблюдается обратная картина. Здесь теплый циклонический воздухраспространяется над ст. Литл-Америка, находящейся и теплом секторе циклона. Распространениетепла оазиса кверху называется вертикальным оазисным эффектом.
Итак, оазисный эффект (горизонтальный и вертикальный)распространяется на несколько тысяч метров. Он вызывает таяние снега и льдадаже в районах вечного мороза.
6. Внутренние воды
Антарктида — единственный материк на Земле, на которомнет постоянно текущих рек. Лишь в летнее время, когда происходит таяние снега ильда, в прибрежной части и в антарктических оазисах появляются временные реки иручьи из талой воды, стекающие в океан или озера. Из рек, текущих в оазисах поруслам, проложенным в свободном ото льда грунте, наибольшую длину (около 30 км)имеет река Оникс в оазисе Райт на Земле Виктории. Чуть меньшую длину имеет рекаВиктории в том же оазисе. Густая сеть временных наледниковых ручьев оживает влетнее время в оазисах Бангера и Ширмахера, где они достигают в длину 20-30 км.
Поскольку все они питаются за счет таяния ледника, то ихводный режим полностью определяется ходом температуры воздуха и солнечнойрадиации. Наибольшие расходы в них наблюдаются в часы наиболее высокихтемператур воздуха, то есть во второй половине дня, а наименьшие — в ночныечасы, причем нередко в это время русла полностью пересыхают. Наледниковые ручьии речки, как правило, имеют очень извилистые русла и соединяют многочисленныеналедниковые озера. Открытые русла обычно заканчиваются не доходя до моря илиозера, а водоток прокладывает свой путь дальше подо льдом или в толще ледника,наподобие подземных рек в карстовых районах. С наступлением осенних морозовсток прекращается, и глубокие с отвесными берегами русла заносятся снегом илиперекрываются снежными мостами.
Озера, как и антарктические ручьи и речки, оченьсвоеобразны. В прибрежных оазисах можно насчитать десятки сравнительнонебольших озер. Интересно, что некоторые озера летом вскрываются и становятсясвободны ото льда, другие никогда (по крайней мере за последние десятки лет) неосвобождаются от сковавшего их ледяного покрова, и наконец, есть такие озера,которые несмотря на сильные морозы не замерзают даже в самые суровые зимы. Кпоследним относятся соленые озера. Вода в этих озерах настолько минерализована,что температура ее замерзания намного ниже нуля.
Наиболее крупное из антарктических озер — озеро Фигурноев оазисе Бангера. Причудливо извиваясь среди холмов, оно тянется на 20 км. Площадьего равна 14,7 кв. км, а глубина превышает 130 м. Несколько озер площадью более10 кв. км имеется в оазисе Виктории. Озера площадью до 8 кв. км находятся воазисе Вестфолль.
Среди антарктических озер есть водоемы с весьма необычнымраспределением температуры по глубине. Особенно интересным в этом отношенииоказалось озеро Ванда, расположенное в оазисе Райт (рис. 4). Длина его около 8,ширина более 1,5 км, а глубина достигает 66 м. Все 13,6 кв. км поверхностиозера скованы льдом толщиной около 4 м, который по всем признакам сохраняетсяна озере по крайней мере в течение последних нескольких десятилетий. Тольколетом образуются узкие водяные забереги, которые быстро замерзают снаступлением осенних морозов. Непосредственно подо льдом температура воды, каки следовало ожидать, близка к 0°, однако с глубиной она быстро возрастает и удна превышает 25°! В океане такую теплую воду можно найти только в тропическомпоясе, а в озерах нашей страны даже в самые теплые летние дни вода редкопрогревается до такой температуры.
/>
Рис. 4