🗻 «Кающиеся» льды: как Солнце вырезает из льда причудливые фигуры

Впервые это удивительное явление описал Чарлз Дарвин — он увидел «кающиеся» льды и снега в Южноамериканских Андах во время путешествия на корабле «Бигль».

Это наклонные конусы, напоминающие коленопреклонённых монахов на молитве. Но научное название другое – кальгаспоры. Иногда они поднимаются на два метра в высоту, располагаются правильными рядами и занимают обширные пространства.

Загадка в 140 лет

Дарвин считал, что форму снегу придаёт ветер. Другие искали причину в трещинах, которые образуются при сползании снега. Третьи связывали её с электромагнитной ориентацией снежных кристаллов или с воздействием дождей.

Как выяснилось позже, ни одна из этих версий не была верной.

Что показали наблюдения на Памире

Разгадку дал анализ наблюдений на ледниках Акбай и Бакчагир в урочище Кок Джар на Восточном Памире. Учёные рассчитали тепловой баланс «кающихся» льдов: сколько тепла приходит от солнечной радиации и на что оно расходуется.

На леднике Бакчагир на высоте 5000 метров удалось увидеть зарождение этих фигур. В начале августа стояли тихие тёплые дни, снег быстро стаивал — слой уменьшался на 4 см в сутки. Но потом погода изменилась: при температуре +2°C подул сильный постоянный ветер. Таяние почти прекратилось.

Поглощённая солнечная энергия достигала 450 калорий на квадратный сантиметр — одно из самых больших значений для ледников. Почти вся она уходила на испарение и эффективное излучение. За сутки испарялось до двух сантиметров льда — из-за низкой влажности воздуха и сильного ветра.

Всё дело в микросклонах

Ни одна природная поверхность не бывает идеально гладкой. Даже гладкий лёд состоит из множества микросклонов разной крутизны, по-разному ориентированных к Солнцу.

Больше всего энергии получает та поверхность, которая в полдень оказывается перпендикулярна солнечным лучам. На наблюдаемой широте это поверхность, наклонённая к горизонту на 22°.

Выгода кажется ничтожной — всего на 2 калории больше, чем у любой другой микроповерхности. Но последствия удивительны.

Таяние начинается только на этих «выгодных» микросклонах. Они становятся зародышами «кающихся» льдов. Через несколько дней ясной, сухой и холодной погоды вся поверхность льда оказывается изрезанной на тонкие пластины, ориентированные на юг и наклонённые под углом около 70°. Возникнув, углубления растут — вплоть до конусов метровой высоты.

А что в тропиках?

«Кающиеся» льды могут формироваться на всех широтах. Но в тропиках, где полуденные лучи падают перпендикулярно горизонтальной поверхности, фигуры «кающихся» становятся вертикальными.

〰️〰️〰️〰️〰️

По материалам: В. Котляков, И. Лебедева. «"Кающиеся" снега и льды, механизм их образования и индикационное значение». «Известия АН СССР, серия географическая», № 3, 1975.

〰️〰️〰️〰️〰️

А вы видели когда-нибудь такие ледяные фигуры?

#эстетиканауки #кающиесяльды #гляциология #памир #солнечнаярадиация

Источник: "Эстетика погоды"