Физическая поверхность Антарктиды. Ледяной купол

Вся Антарктида покрыта ледяным щитом. Это образное выражение приобрело законные права. Ледяной покров Антарктиды можно разделить на три категории, три различные формы: внутреннее ледяное плато, всхолмленные прибрежные ледяные поля и выводные ледники. К этому следует добавить три формы антарктического рельефа: шельфовые ледники, ледяные острова и припай.

Подходя к Антарктиде, прежде всего мы встречаемся со льдом припая. Это крепко спаянная с берегом, замерзшая поверхность океана. Толщина льда припая бывает от 2–3 до 10 м. Частично он тает за короткое антарктическое лето, частично таять не успевает и определяет собой мобильные очертания континента.

От самого океана начинается зона всхолмленного ледяного покрова. Она распространяется на 60—100 км в глубь континента и имеет мощность 100–200 м на побережье, постепенно увеличиваясь до 1000–1200 м. Таким образом, от самого побережья к югу, т. е. внутрь континента, начинается довольно крутой подъем, порядка 0,5–2°. Подъем продолжается и дальше, что дало основание говорить о ледяном куполе Антарктиды.

Всхолмленность этой части ледника объясняется тем, что покров льда здесь сравнительно тонкий и в нем отражаются в сглаженном виде неровности каменного основания, на котором он лежит. В силу тонкости и больших подвижек эта часть ледника изобилует трещинами, порой замаскированными тонкой ледяной коркой и припорошенными снегом. Не раз отважные полярники находили в этих трещинах свой вечный покой или теряли оборудование и оказывались в очень сложных условиях. Так, например, в экспедиции Д. Моусона погиб провалившийся в трещину Б. Ниннис.

В центральной части Антарктиды толщина льда фантастически велика. Она достигает 3000–4000 м (максимум – 4350 м), сглаживает все подледные, остающиеся глубоко внизу неровности рельефа. Средняя толщина льда 1780 м. Высота плато над уровнем моря около 3000–3500 м.

По весьма приблизительным подсчетам объем льда, покрывающего Антарктиду, составляет от 10-106 до 30-106 км3 (по разным источникам). Это можно представить себе более наглядно, если прикинуть, насколько повысится уровень Мирового океана, если весь этот лед растопить, – получается 60 м. Антарктида собрала в себе 85 % всех ледников мира.

Вначале после всхолмленной прибрежной зоны ледяной купол продолжает подниматься, но уже ближе к Полюсу Недоступности (так названа самая удаленная по всему периметру от океана точка) плато становится совершенно ровным, иной раз только немного поднимаясь или опускаясь.

Характер местности определил и климат. Ветры, образующиеся в Антарктиде, в значительной мере имеют гравитационную природу. Тяжелый холодный воздух под действием силы тяжести опускается вниз. Встретив покатую поверхность ледника, он продолжает спускаться по ней, все убыстряя свой бег, и к океану вырывается почти постоянным ураганом со скоростью 30–40 м/с. Это так называемые стоковые ветры Антарктиды. Зарождаются они на границе внутренних плато. На самих плато, в центральных частях континента, ветры редки. Обычно там стоит тихая, устойчивая, очень холодная погода. В теплые месяцы температура не поднимается выше – (20–25) °С, а зимой она нередко достигает —80 °C. Здесь ледяной покров покрыт рыхлым снегом, чему способствует тихая, почти безветренная абсолютно сухая погода. Это весьма затрудняет движение механического транспорта. Область штилевой погоды может охватывать площадь радиусом 500–700 км от центра купола. Дальше начинается господство стоковых ветров, которые дуют всегда в одном направлении – от центра купола к океану. Поверхность ледника здесь жесткая, покрытая застругами высотой 1–2 м, направленными против направления ветра (ветер выдувает рыхлый снег и остается в виде застругов жесткое, ледяное основание).

Изменения высот на ледяных плато очень незначительные. Трещин, как правило, не бывает, потому что неровности каменного ложа глубоко погребены подо льдом и полностью снивелированы. Однако там, где подледный рельеф приближается к поверхности плато, встречаются протяженные ложбины и даже зоны трещин.

О двух рельефах Антарктиды

В отличие от всех континентов Антарктида представляет собой как бы двуслойный пирог. Верх его сложен из льда, фундамент – из изверженных и осадочных пород, как и любой другой континент. Значит, и изучать надо две поверхности, два рельефа – льда и подледного ложа.

Исследование подледного рельефа начинается с гор. Это те формы, которые частично выступают из-под ледяного панциря, а там, где они близко подходят к поверхности, находят свое сглаженное отражение в формах ледника.

Если главной трудностью в изучении рельефа ледяного купола являются климатические условия, затрудняющие проведение геодезических работ и залетов с аэросъемкой, то для изучения подледного рельефа надо научиться еще видеть сквозь лед. Это может только геофизика. Поэтому ей принадлежит основное слово о строении Антарктиды. Конечно, есть еще метод бурения, посредством которого определяют глубину до каменных пород и по добытому керну изучают их характер. Но бурение на большие глубины, да еще в условиях Антарктиды – метод дорогой и сложный, и с его помощью определяют толщину льда и состав пород лишь в весьма ограниченном числе точек.

В первые годы исследования Антарктиды для определения толщины льда и характера подледного рельефа широко применялся комбинированный гравитационно-сейсмический метод. С помощью этого метода были составлены первые карты подледного рельефа. Однако позже на смену пришел более точный и более производительный метод радиоэхозондирования, основанный на отражении от каменного ложа радиоволн, возбуждаемых специальным передатчиком. Эта аппаратура может быть установлена даже на самолете, и тогда вдоль трассы полета получаются точный профиль подледного рельефа и профиль поверхности ледника. На рис. 9 приводится одна из последних обобщенных карт подледного рельефа, построенная Г. А. Значко-Яворским по всем доступным данным.

Рис. 9. Карта подледного рельефа Антарктиды (по Г. А. Значко – Яворскому)

Мы уже рассказывали, что если брать рельеф Антарктиды по льду, то это самый высокий континент. Его средняя высота 2040 м. По крайней мере 30 % площади континента имеют более 3000 м. Если принимать рельеф по каменному ложу, то это самый ординарный континент со средней высотой 360 м. Средняя высота Азии (наиболее высокого континента) 960 м.

Рис. 10. Рельеф Антарктиды.

Разрез по 90° долготы от моря Беллинсгаузена через Южный полюс до моря Дейвиса (по К. С. Лосеву). Горы: 1 – Элсуорт, 2 – Трансантарктические, 3 – Гамбурцева; 4 – лед; 5 – каменные породы

На рис. 10 приведен разрез рельефа Антарктиды по 90 ° долготы от берега Эйтса в Западной Антарктиде через горы Элсуорт, Трансантарктические горы, Южный полюс, горы Гамбурцева и до берега Правды в Восточной Антарктиде.

Сейчас мы уже хорошо знаем, что Антарктида – материк с весьма сложным рельефом. Низкий мелкосопочный рельеф прибрежной полосы переходит в береговые горные хребты, а дальше в высокогорные плато, разделенные глубокими депрессиями.