Александр Козловский - Вокруг только лед

А вот там, где снег начинает оседать на лед, он наслаивается в изрядных количествах. По нашим северным понятиям влияние снега на рост льда однозначно. Снег является своеобразным одеялом, которое, благодаря своим теплоизолирующим свойствам, замедляет, приостанавливает процессы увеличения толщины льда. Но в Антарктике снега оказывается слишком много, лед не выдерживает его тяжести, прогибается ниже уровня воды, которая, фильтруясь сквозь лед вверх, растекается по его верхней поверхности и смерзается со снегом. Этот процесс отмечается в том случае, если толщина снега превышает одну треть – по данным В. А. Спичкина – или одну четверть – по данным В. Х Буйницкого – толщины льда. Процессы фильтрации воды вверх и нарастания льда с верхней поверхности, а не с нижней, охватывают большие по площади участки припая и дрейфующего льда. Дело в том, что если прибрежная полоса припая аккумулирует снег, принесенный стоковыми ветрами, то в прикромочной полосе, особенно в зонах скопления айсбергов, накапливается снег, приносимый циклонами. Наблюдения показывают, что на таких участках на три четверти либо даже почти полностью ледяной покров сложен льдом, образовавшимся именно таким образом. Чаще всего его называют инфильтрационным снежно-водным льдом. Лед этого типа имеет характерную слоистую структуру с чередованием слоев с кристаллами относительно правильной формы – в слоях, менее насыщенных морской водой, и неравномерно-зернистой формы – в слоях, образовавшихся в условиях сильного насыщения водой. В морях Арктики и во льдах Центрального Арктического бассейна лед подобного типа встречается крайне редко.

Таким образом, влияние сброса снега в океан на процессы формирования ледяного покрова настолько велико, что для классического процесса, типичного для Арктики, – конжеляционного ледообразования остается очень мало места. В чистом или почти в чистом виде он встречается чаще всего в прибрежной зоне, там, где аккумуляция снега либо вовсе отсутствует, либо она минимальна.

Чтобы окончательно сбить с толку исследователей, собаку съевших на льдах Арктики, Антарктика решила озадачить их еще и так называемым внутриводным льдом. Он образуется и в Арктике в приустьевых участках морей и вблизи разводий. В Антарктике с ним впервые столкнулись на рейде Мирного, где под припаем были обнаружены скопления ледяных пластин размером до 10 см в поперечнике. Кристаллы – пластины внутриводного льда настолько густо унизывали опущенные в воду предметы, что они приобретали плавучесть и всплывали к нижней поверхности льда. У Молодежной, в заливе Алашеева, чаще всего встречается другая разновидность внутриводного льда – донный лед. Мой коллега-гидролог Владимир Федотов во время зимовки на Молодежной собрал коллекцию камней, вмерзших в толщу льда. Самый тяжелый из них весил около 800 г. Донный лед в начале зимы покрывает буквально все дно на прибрежных мелководьях залива Алашеева. Оторванный от дна течением либо волнами, он поднимается вверх просто за счет плавучести и примерзает к нижней поверхности припая вместе с мелкими камнями, галькой, остатками живых организмов и водорослями.

Теплоход «Надежда Крупская», заходивший в залив Прюдс в районе базы Эймери с включенным эхолотом, внезапно напоролся на банку с глубинами около 3 м. На карте ее не было. Капитан рискнул и прошелся над «банкой» вторично – тот же результат. Тогда потравили метров на пятьдесят якорь и прошли еще раз. Якорь дна не задел. Просто судно проходило над мощным слоем внутриводного льда, который и давал на эхограмме четкую отметку.

Скопления внутриводного льда в прибрежной зоне под припаем могут достигать нескольких метров. Так, в 1971 г. во время гидрологических работ в районе островов Хасуэлл на рейде Мирного у нас не срабатывали батометры на двух верхних горизонтах: 2,5 и 5 м. Посыльный грузик, опускаемый по тросу, не мог пробить скопления внутриводного льда, зависал на нем, и мы «досылали» его длинным шестом.

Внутриводный лед этого типа представляет собой дискообразные пластины размером от 3 до 10 см в поперечнике. Природа их образования в толще морской воды неясна. Скорее всего, их возникновение связано с поступлением пресных вод с материка, главным образом в весенне-летний период, когда происходит интенсивное таяние ледников. В больших количествах лед этого типа отмечался в виде подледных скоплений и в толще припая у шельфовых ледников Лазарева, Эймери, Фильхнера и Ронне. Поэтому можно предположить также, что если, как считают многие гляциологи, между нижней поверхностью ледника и коренным ложем материка существует тонкий слой воды, то образование этого льда в зоне контакта океана с коренным ложем материка может происходить на протяжении всего года. В пользу этого предположения говорит тот факт, что в тонких срезах морского льда, образующегося в ледниковых бухтах ледника Фильхнера, близ базы Дружная, присутствие пластин внутриводного льда отмечалось практически по всей толще.

Внедрение пластин внутриводного льда в толщу припая обусловливает две особенности в свойствах и морфологии морских антарктических льдов. Прежде всего, классический способ расчета толщины льда в зависимости от суммы градусо-дней мороза, безотказный для северных полярных широт, неприменим для многих районов Антарктики. Прослойки внутриводного льда увеличивают толщину припая на рейде Мирного в некоторые годы на 30-50 см, причем обычно в весенний период (начало сброса талых вод с материка), когда прирост льда за счет низких температур воздуха уже прекращается.

Более толстый лед, казалось бы, обеспечивает большую грузоподъемность, что, естественно, очень важно при выполнении грузовых операций всех видов, производящихся на морском льду. На деле все оказывается иначе. Слои припая, образованные из смеси пластин внутриводного льда и морской воды, обладают меньшей плотностью и прочностью из-за «рыхлой» упаковки ледяного конгломерата. Это особенно характерно для формирующихся в теплое время года нижних горизонтов, которые по своим прочностным характеристикам имеют показатели в четыре-пять раз меньшие, чем другие слои.

Однако на этом загадки, преподносимые внутриводным льдом, не кончаются. В январе 1971 г. на участках припая, сформировавшихся вблизи акватории стационарной полыньи моря Дейвиса, Н. В. Черепанов обнаружил прослойки льда с очень характерным кристаллическим строением. В отличие от прослоек внутриводного льда, образованного дискообразными пластинами, толщина которых убывает от берега в сторону кромки припая, эти прослойки образовывали наиболее мощные скопления у кромки, выклиниваясь в сторону берега. Черепанов пришел к выводу, что лед этого типа идентичен по происхождению льду, формирующемуся в Арктике в районах стационарных полыней. А последующий кристаллооптический анализ шлифов – тонких срезов льда – подтвердил это предположение.