Основные черты и структуры рельефа
Лекция № 9
Особенности природы Антарктиды
План:
1. Общие сведения и границы Антарктиды;
2. Льды Антрактиды;
3. Основные черты и структуры рельефа;
4. Климат;
5. Растительность и животный мир
Общие сведения и границы Антарктиды
Антарктика отличается исключительным своеобразием и суровостью природных условий, которые определяются ее положением вблизи Южного полюса, а также соотношением суши и моря в высоких южных широтах. Даже условия Арктики при некотором сходстве все-таки резко отличны от условий Антарктической области.
Характерные антарктические условия распространяются на обширные пространства суши и водных бассейнов. Суша Антарктики, кроме материка Антарктиды, включает островные архипелаги и отдельные острова: Землю Александра I, острова Южные Шетландские, Южные Оркнейские, Южные Сандвичевы, Южная Георгия, Баллени и многие другие. Некоторые из них находятся в непосредственной близости от материка и почти не отличаются от него по природным условиям, прочие разбросаны на больших расстояниях от материка и друг от друга.
Врезаясь в берега материка, океан образует моря Уэдделла, Беллинсгаузена, Амундсена, Росса, Содружества, Космонавтов и др. Антарктическим водным бассейнам свойственны особенности режима, флоры и фауны, которые отличают их от водных бассейнов других широт и оказывают большое влияние на природу этой части Земли.
|
|
|
Антарктика, расположенная вокруг полюса, имеет только одну, северную, границу, которая везде проходит по океанам и поэтому трудно определима. Вопрос о границе Антарктической области долгое время был спорным и различными исследователями решался по-разному. Наиболее правильно проводить эту границу там, где атмосферно-циркуляционные условия умеренных широт сменяются антарктическими условиями, т.е. примерно по среднему северному положению фронта, разделяющего воздушные массы умеренных широт и массы антарктического воздуха. В зоне фронта происходят изменения не только в атмосфере, но и в режиме океанических бассейнов. Примерно с этой зоной совпадает зона так называемой антарктической конвергенции, где сходятся холодные антарктические воды с относительно теплыми водами умеренных широт.
Резкое изменение всего водного океанического режима у северной границы Антарктики отмечают все исследователи. Оно настолько велико, что существование природной зональной границы Антарктической области в Мировом океане не вызывает сомнений. Антарктика соответствует южному, антарктическому поясу Земли
В различных секторах Антарктики зона антарктической конвергенции находится на разных широтах, и в течение года ее положение меняется очень мало. В атлантическом секторе и в западных районах индийского сектора она проходит между 48-50° ю.ш., юго-западнее Австралии, отклоняется на юг и в тихоокеанском секторе приближается к 60° ю.ш. Эта зона занимает промежуточное положение между северной границей появления айсбергов и кромкой морских льдов в период их максимального распространения, в среднем она расположена близко к 53°05' ю.ш.
|
|
|
Площадь Антарктики в этих пределах, включая материк Антарктиду, составляет около 52 млн км2. Северная часть Антарктической области отличается меньшей суровостью природных условий, чем остальная Антарктика.
В связи с этим по аналогии с северным полушарием выделяют субантарктический пояс — Субантарктику, относя к ней значительную область южных частей океанов с островами, где летом проявляется воздействие западной циркуляции умеренных широт.
Льды Антарктиды
Мощность ледяного покрова Антарктиды в среднем около 2000 м, в Восточной Антарктиде она достигает максимума — 4500 м. За счет этой толщи льда средняя высота материка 2040 м, что почти в три раза превышает среднюю высоту всех остальных континентов. Общий объем материкового льда составляет, по одним данным, 24 млн км3, т. е. 90 % всего современного оледенения Земли, по другим — значительно больше. В ледяном покрове Антарктиды заключено 80 % всей пресной воды планеты.
|
|
|
Поверхность материкового ледяного щита покрыта толщей снега, под которой залегает фирн, а уже на большой глубине — глетчерный лед. Лед изборожден широкими и глубокими трещинами, которые обычно перекрыты «мостами» из уплотненного снега. Такой «мост» скрывает трещину и поэтому особенно опасен, так как не может выдержать большой нагрузки и ломается иногда даже под тяжестью человека.
Температура внутри льда очень низка — она исчисляется десятками градусов ниже 0 °С. Но в некоторых местах при бурении ледяной толщи в ее основании была обнаружена вода с температурой около 0 °С. Это явление пока не получило объяснения.
Ледяной покров Антарктиды неоднороден не только в поперечном разрезе. Поверхность его также разнообразна; наряду с обширными ледяными равнинами центральной части, на его периферии имеются купола, достигающие 10-20 км в поперечнике, они возвышаются на сотни метров над окружающей равниной. Кроме того, окраина ледяного щита во многих местах выходит за пределы материка на поверхность омывающих его морей. Это так называемые шельфовые ледники, о которых уже говорилось выше. Они окаймляют примерно половину берегов Антарктиды, иногда достигая огромных размеров. В южной части моря Уэдделла находятся шельфовые ледники Фильхнера и Ронне. Самый большой шельфовый ледник покрывает южную половину моря Росса. Длина его крутого северного края достигает 950 км, а высота отвесного ледяного уступа, называемого барьером Росса, местами превышает 70 м.
|
|
|
В понижениях подледного рельефа существуют выводные ледники, по которым происходит отток льда из внутренних частей. Скорость его движения достигает 500-1200 м в год. Посредством выводных ледников в основном происходит отток льда из внутренних частей к морю. Частично это происходит также и за счет разрушения окраинных частей шельфовых ледников. Огромные глыбы материкового льда уносятся течениями от берегов Антарктиды в виде айсбергов.
Исследования ледяного покрова Антарктиды показали, что он существует уже примерно 20 млн лет, претерпев за это время периоды уменьшения и увеличения. Сейчас состояние его можно назвать стабильным, так как расход льда на образование айсбергов компенсируется его пополнением за счет атмосферных осадков.
В периферической полосе оледенения есть свободные от льда площади, которые получили название антарктических оазисов. Эти оазисы, занимающие иногда сотни квадратных километров, окружены со всех сторон льдом. На их поверхности в летнее время снега нет и даже встречаются не покрытые льдом озера талой воды. Температура воздуха над самой поверхностью земли бывает положительной, а уже на высоте нескольких метров резко снижается. Предполагают, что причиной образования оазисов является обтекание льдом отдельных возвышенных участков суши. Широкое развитие оазисов в некоторых районах периферической полосы материкового оледенения связано с тем, что там оледенение существует только в результате механического приноса масс льда из центра материка.
В настоящее время наблюдается раздробление шельфовых ледников вдоль северного и западного побережий Антарктического полуострова, что объясняют изменениями климата на региональном и глобальном уровнях. Возможно, по той же причине происходит отступление и других шельфовых льдов, в частности ледников Кука и Западного.
Основные черты и структуры рельефа
Изучение оазисов, крутых склонов гор и береговых обрывов, не закрытых льдом, а также гравиметрические, сейсмические и магнитные исследования позволяют судить о геологическом строении и рельефе Каменной Антарктиды и говорить о связи ее с другими частями суши южного полушария.
Западную окраину материка занимают Антарктические Анды — горная система, в структурном и геоморфологическом отношении служащая продолжением Анд Южной Америки. Она протягивается через Антарктический полуостров и прилегающие острова к Земле Мэри Бэрд и заканчивается на полуострове Эдуарда VII. Большая часть этой горной системы покрыта материковым льдом, но самые высокие ее вершины, достигающие 3000-4000 м, поднимаются над ледяным покровом и несут мощное горное оледенение. Наибольшей высоты достигают горы Земли Элсуэрта с высочайшей вершиной всей Антарктиды — массивом Винсон (5140 м). Горы сложены сильно метаморфизованными отложениями мезозойского возраста и вулканическими породами. Большую роль в их строении играют лавы, изливавшиеся вдоль линий разломов в конце неогена. С востока к ним примыкает раннемезозойский краевой прогиб.
Под водами Тихого океана Антарктические Анды продолжаются в виде хребта Маккуори и соединяются затем с горами Новой Зеландии. С другой стороны продолжением структур этой горной системы служит островная Южно-Антильская дуга, острова которой (Южная Георгия, Южные Сандвичевы, Южные Оркнейские и Южные Шетландские) представляют собой вулканические вершины подводного горного хребта.
Вдоль западной окраины плиты по границе с Западной Антарктидой через весь континент от восточного берега моря Уэдделла к восточному берегу моря Росса протягиваются Трансантарктические горы. Они поднялись вдоль мощной системы разломов, пересекающей континент и отмеченной активным вулканизмом. Действующие вулканы, образовавшиеся во второй половине кайнозоя, поднимаются до высоты 3000 м на островах моря Росса.
Восточнее Трансантарктических гор под сплошным покровом льда простирается область, перекрытая серией морских осадочных пород кембрийского возраста и континентальных отложений палеозоя и мезозоя, таких же, как и на других материках, входивших в состав Гондваны. С ними связаны запасы каменного угля. Ровные участки чередуются с горными массивами высотой до 3000-4000 м (горы Гамбурцева, Вернадского и др.).
Восточная окраина Антарктиды занята устойчивой кристаллической глыбой, пересеченной линиями расколов, образовавшихся в неоген-четвертичное время.
В древних кристаллических породах Антарктиды предполагаются месторождения руд меди, молибдена, свинца и других металлов.
Климат
Нигде на Земле не наблюдается такого постоянства низких температур в течение всего года и нигде не зарегистрированы столь низкие температуры, как на Антарктическом материке.
Большую роль в формировании климата не только самой Антарктиды, но и большей части южного полушария играет материковое оледенение, представляющее собой величайший в мире источник холода. Ледяная поверхность Антарктиды обладает огромной способностью отражать солнечные лучи. В течение длинного полярного дня суммарная радиация над материком приближается к экваториальной, но 90 % ее отражается обратно в атмосферу. Зимой в течение нескольких месяцев над внутренними районами Антарктиды господствует полярная ночь. Все это обусловливает резко отрицательный радиационный баланс материка.
Соседство ледяного массива с относительно теплыми океаническими бассейнами создает в южном полушарии условия для усиленной циркуляции атмосферы в течение всего года. Над ледниковым покровом Антарктиды существует Антарктический максимум, связанный с постоянным и сильным охлаждением воздуха над поверхностью льда. Массы холодного воздуха стекают с высоких центральных плато, образуя сильнейшие юго-восточные стоковые ветры на окраинах материка. Вдоль края максимума преобладают слабые восточные ветры. Над океанами вокруг материка существует зона относительно низкого давления и циклонической деятельности с преобладанием постоянных западных ветров. На сравнительно небольших высотах над Антарктическим максимумом выделяется околополярная депрессия, а над циклоническим кольцом с восходящими токами воздуха образуется высотный максимум. Такое распределение давления в верхних слоях атмосферы обусловливает приток относительно теплого и влажного воздуха с океана на материк и бывает причиной выпадения осадков, питающих оледенение.
Над окружающими Антарктиду водными бассейнами почти всегда господствуют низкая облачность, туманы, сильные ветры и снегопады. Во внутренних частях материка, особенно в его восточном секторе, летом преобладает ясная и солнечная погода с очень низкой температурой, но еще более низки температуры в зимнее время
Советскими исследователями на станции Восток была зарегистрирована рекордно низкая температура — -88,3 °С. На станции Пионерская, действовавшей в период МГГ, средняя июльская температура составляла -50 °С, средняя августовская -52 °С. Есть места со средней июльской температурой -60...-70 °С, а январской ниже -20 °С. Летом повышения температуры на 3... 4 °С выше 0 °С бывают связаны с ясной погодой, так как в это время наблюдается очень сильная инсоляция. Если окраины материка летом попадают под воздействие циклонической деятельности, это всегда сопровождается похолоданием и выпадением снега. В целом океаническое кольцо в летнее время гораздо холоднее, чем окраинные части материка, а зимой теплее.
Частота и скорость ветров на окраинах материка и над океаном очень велики. Скорость стоковых ветров нередко достигает 30-50 м/с, а при отдельных порывах — до 90 м/с. В некоторых районах антарктического побережья ветры, принимающие характер снежных бурь, исключительно часты. Есть места, где бывает до 340 дней в году с бурями. Ветры обладают большой разрушительной силой. Они нередко срывают с места и отбрасывают на большие расстояния тяжелые грузы, делают совершенно невозможным пешее передвижение. Сухой снег, который несут сильные ветры, перепиливает толстые канаты и до блеска отполировывает металлические предметы.
Для антарктических оазисов характерны условия сухой и холодной пустыни. Летом в связи с прогреванием поверхности, свободной от снега и льда, температура на высоте нескольких десятков сантиметров над землей бывает довольно высока. На скалах поселка Мирного в январе наблюдалась температура около +30 °С. Но уже на высоте 1,5-2 м она лишь немногим выше, чем над поверхностью соседних льдов. В летнее время днем над оазисами возникают восходящие токи воздуха и образуется кучевая облачность. Со стороны ледников происходит приток воздуха в виде нисходящих сухих ветров типа фена. Воздух становится сухим, создаются условия для сильного испарения и иссушения поверхности. Зимой поверхность оазисов покрывается снегом.
Климатические условия субантарктических островов не столь суровы по сравнению с материком. Но и там господствуют сильные, достигающие иногда 75 м/с западные ветры («неистовые пятидесятые широты»), выпадает много осадков в виде снега и моросящих дождей, и летние температуры редко превышают 10 °С. Зимние температуры около 0 °С.
Текучих вод в Антарктике почти нет. Имеются только подледниковые потоки, местами впадающие в море. По окраинам материка летом можно встретить водоемы со стоячей водой. В оазисах есть соленые и пресные озера, чаще всего бессточные, а иногда со стоком в море. Температура воды в озерах оазисов летом бывает гораздо выше температуры воздуха, зимой все озера замерзают. Остатки ледяного покрова на поверхности воды и вокруг водоемов часто сохраняются в течение всего лета. Некоторые мелкие озера возникают только в период таяния снегов в оазисах, затем под влиянием сильного летнего испарения они пересыхают, оставляя выцветы солей на поверхности почвы.
Несмотря на то, что антропогенная нагрузка на внутренние воды Антарктики относительно невысока, деятельность человека представляет серьезную угрозу для водных ресурсов, особенно для озер, расположенных на свободных от льда территориях. Вода в озерах загрязняется в результате сброса пищевых и прочих отходов. Одним из основных источников загрязнения является также транспорт. Кроме того, озерную виду используют для охлаждения генераторов.
Обширные озера встречаются в центральных районах континента под ледниковым щитом. Некоторые из них, например, озеро Восток, очень велики. Значение этих озер для мировой науки заключается в том, что в течение последних 500 тыс. лет на них не воздействовала земная атмосфера, а покрывающий их лед не подвергался бурению.
Дата добавления: 2023-02-21; просмотров: 25; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!