КРИОСФЕРА

КРИОСФЕРА (от крио... и
сфера),
прерывистая
и непостоянная по конфигурации оболочка Земли в зоне теплового взаимодействия
атмосферы, гидросферы и литосферы. Характеризуется отрицат. или нулевой
темп-рой, при к-рых вода, содержащаяся в К. в парообразном, свободном или
химически и физически связанном с др. компонентами виде, может существовать
в твёрдой фазе (лёд, снег, иней и др.). Темп-pa О °С (273,15 К) определяет
равновесие между химически чистыми льдом и водой при атм. давлении 760
мм
рт. ст. вне посторонних силовых полей. В естеств. условиях различные
примеси и растворённые вещества, а также поверхностные силы и давление
понижают точку замерзания воды, в результате чего в границы К. попадает
и жидкая фаза НО °С состоянии (солёные морские и подземные воды, незамёрзшие связанные
воды, высоконапорные пресные воды под ледниковыми покровами, переохлаждённые
капли воды в облаках и туманах). К. включает также безводные толщи горных
пород и относительно сухие возд. массы с отрицат. темп-рой, в к-рых естеств.
или искусств, путями могут создаваться условия для конденсации На тем самым и формирования её твёрдой фазы.

К. простирается от верх. слоев земной
коры до ниж. слоев ионосферы, прерываясь в переменных по мощности
сегментах, временно или устойчиво прогретых выше О °С. Ниж. граница совпадает
с подошвой слоя мёрзлых и охлаждённых горных пород. Этот слой характеризуется
большой устойчивостью и достигает макс. глубины залегания от поверхности
Земли в высоких широтах - в Антарктиде (св. 4 км) и Субарктике (ок.
1,5 км), но отличается сезонной изменчивостью и выклинивается в
средних и низких широтах. Верх, граница К. проходит на высотах ок. 100
км
над
ур. м. в разреженных слоях атмосферы, над сильно охлаждённой
мезопаузой,
содержащей
серебристые облака.

К. свойственны эпизодические, кратковременные,
сезонные, многолетние и многовековые криогенные образования: мигрирующие
системы облаков, содержащих атмосферные льды; кратковременный, сезонный
и многолетний снежный покров, аккумулирующий эти льды и конденсирующий
водяные пары; сезонномёрзлые (ежегодно и в отд. годы) почвы и горные породы,
содержащие лёд в пустотах и порах; сезонный и многолетний ледяной покров
пресных и солёных водоёмов, объединяющий льды атмосферного, поверхностного
и внутриводного происхождения; сезонные и многолетние наледи поверхностных
и подземных вод; горные ледники и ледниковые покровы полярных островов
и материков; толщи мёрзлых горных пород, содержащие подземные льды различного
генезиса (конституционные, сегрегационные, трещинно-жильные, погребённые,
пещерные и др.) и не оттаивающие многие годы, века и тысячелетия. Определённая
высотная приуроченность криогенных образований и циркумполярный характер
их распространения (см. карту к ст. Многолетняя криолитозона) связаны
с неравномерным распределением солнечной радиации по широте и высоте над
ур. м. Примерная количеств. характеристика основных криогенных образований
даётся в табл. (по П. А. Шумскому и А. Н. Кренке, 1964, с уточнениями).

Размеры областей распространения криогенных
образований дают представление о масштабах их участия в круговороте воды
на Земле, а значит. объём многовековых скоплений поверхностного и подземного
льда свидетельствует об устойчивости низкотемпературной ветви этого процесса.
Значительна роль К. в ходе всех планетарных климатообра-зующих процессов,
вместе с к-рыми она подвержена суточным, годовым и многолетним колебаниям.
В криолитозоне К. порождает специфич. криогенные и посткриогенные
явления и соответствующие формы рельефа. Определённое влияние оказывает
К. на жизнедеятельность растений, животных и отд. виды хоз. деятельности
человека.

К. существовала, по-видимому, на протяжении
всей геол. истории Земли. Наиболее яркого выражения она достигала в эпохи
глобальных похолоданий, характеризующиеся макс. развитием ледниковых покровов
и областей распространения многолетнемёрзлых горных пород.

Термин "K", без точного указания её
границ, предложен польским учёным А. Б. Добровольским в 1923, хотя науч.
представление о характере векового охлаждения Земли и об особой ледяной
оболочке появилось раньше, напр. в трудах М. В. Ломоносова (1763), франц.учёного
Ж. Фурье (1820), А. И. Воейкова (1886). В 1933 В. И. Вернадский расширил
понятие о К. и ввёл представление об области охлаждения Земли (до темп-р
не выше 4 ^оС - точки макс. плотности воды), занимающей почти
всю толщу Мирового океана и более мощные, в сравнении с совр. определением
объёма К., слои атмосферы и подземной гидросферы. Значит, вклад в дальнейшее
развитие представлений о К. внесли сов. (Н. И. Толсти-хин, П. А. Шуйский
и др.), а также франц. (Л. Либутри и др.), канадские (Дж. Р. Маккей и др.),
англ. и амер. (А. Л. Уошберн, Т. Л. Певе и др.) учёные.

Лит.: Вернадский В. И., Об областях
охлаждения земной коры, "Зап. Гос. гидрологического ин-та", 1933, т. 10;
Т о л-стихин Н. И.. Подземные воды мерзлой зоны литосферы. М.- Л., 1941;
Шуйский П. А., Основы структурного ледове-дения, М., 1955; Основы геокриологии,
ч. 1, М.. 1959; Перигляциальные явления на территории СССР. Сб. ст., М..
1960; Ш у м-с к и й П. А., К р е н к е А. Н., Современное оледенение Земли
и его изменения, "Геофизический бюллетень", 1964, № 14; Баранов И. Я.,
Вечная мерзлота и ее возникновение в ходе эволюции Земли как планеты, "Астрономический
журнал", 1966, т. 43, в. 4; Достовалов Б. Н., Кудрявцев В. А., Общее мерзлотоведение,
М., 1967; Савельев Б. А., Физика, химия и строение природных льдов и мерзлых
горных пород, М., 1971; Дерпгольц В. Ф., Вода во Вселенной, Л., 1971; Мерзлые
горные породы Аляски и Канады. Сборник статей, пер. с англ., М., 1958;
L 1 i b u t-rу L., Traite de glaciologie, t. 1 - 2, P., 1964-65; Р e w
e Т. L., The periglacial environment, Montreal, 1969; Wash-burn
A. L., Periglacial processes and environments, L., 1973.

Н. А. Граве, А. А. Шарбатян.

А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я