Войти
Глобальный баланс массы ледников за последние пятьдесят лет, представленный в WGMS и NSIDC. Тенденция к снижению в конце 1980-х годов свидетельствует об увеличении скорости и количества отступающих ледников. 
Карта баланса массы горных ледников изменяется с 1970 года. Истончение желтого и красного цвета, утолщение синего цвета. Как видно выше, 1970-е годы были десятилетием более положительного баланса массы, чем период 1980–2004 годов. Решающее значение для выживания ледника имеет его баланс массы или баланс поверхностной массы (SMB), разница между накоплением и абляцией (сублимация и плавление). Изменение климата может вызвать колебания как температуры, так и снегопада, вызывая изменения в балансе поверхностной массы. Изменения баланса массы контролируют долгосрочное поведение ледника и являются наиболее чувствительными климатическими индикаторами на леднике. С 1980–2012 гг. Средняя кумулятивная потеря массы ледников, сообщающая о балансе массы Всемирной службе мониторинга ледников, составляет -16 м. Сюда входят 23 года подряд отрицательного баланса массы.
График годового и кумулятивного баланса массы ледников по данным Всемирной службы мониторинга ледников Ледник с устойчивым отрицательным балансом выходит из равновесия и отступает, а ледник с устойчивым отрицательным балансом положительное сальдо выходит из равновесия и будет увеличиваться. Отступление ледника приводит к потере низинной области ледника. Поскольку на более высоких высотах холоднее, чем на более низких, исчезновение самой нижней части ледника снижает общую абляцию, тем самым увеличивая баланс массы и потенциально восстанавливая равновесие. Однако, если баланс массы значительной части зоны накопления ледника отрицательный, он находится в неравновесном состоянии с местным климатом. Такой ледник растает с сохранением этого местного климата. Ключевым признаком неравновесия ледника является его истончение по всей длине. Например, ледник Истон (на фото ниже), скорее всего, сократится до половины своего размера, но с замедленной скоростью уменьшения, и стабилизируется в этом размере, несмотря на более высокую температуру, в течение нескольких десятилетий. Однако ледник Гриннелла (на фото ниже) будет сжиматься с возрастающей скоростью, пока не исчезнет. Разница в том, что верхняя часть ледника Истон остается здоровой и покрытой снегом, в то время как даже верхняя часть ледника Гриннелл голая, тает и истончается. Небольшие ледники с пологими склонами, такие как ледник Гриннелл, скорее всего, выйдут из равновесия в случае изменения местного климата.
В случае положительного баланса массы ледник продолжит продвигаться, расширяя свою низкую высоту, что приведет к еще большему таянию. Если это по-прежнему не создает равновесия, ледник будет продолжать продвигаться. Если ледник находится рядом с большим водным пространством, особенно с океаном, ледник может продвигаться вперед до тех пор, пока потери айсберга отела не приведут к равновесию.
Накопление, абляция (показаны здесь как положительные) и чистый поток массы ледника ( сумма о f оба, с отрицательной абляцией). Балансовый год представляет собой комбинацию сезона накопления и сезона абляции. Различные процессы, посредством которых ледник может набирать массу, вместе известны как накопление. Снегопад - наиболее очевидная форма накопления. Лавины, особенно в условиях крутых гор, также могут увеличить массу ледника. Другие методы включают осаждение переносимого ветром снега; замерзание жидкой воды, в том числе дождевой и талой воды; отложение инея в различных формах; и расширение плавающей области льда за счет налипания на нее дополнительного льда. Снегопад - преобладающая форма накопления в целом, но в определенных ситуациях другие процессы могут быть более важными; например, лавины могут быть гораздо более важными, чем снегопад в небольших бассейнах цирков.
Накопление можно измерить в одной точке на леднике или для любой области ледника. Единицы накопления - метры: накопление на 1 метр означает, что дополнительная масса льда для этой области, если превратить ее в воду, увеличит глубину ледника на 1 метр.
Абляция - это противоположность накопления: она включает в себя все процессы, в результате которых ледник может терять массу. Основной процесс абляции для большинства ледников, которые находятся исключительно на суше, - это таяние; тепло, вызывающее таяние, может исходить от солнечного света или окружающего воздуха, или от дождя, падающего на ледник, или от геотермальной жары ниже ложа ледника. Сублимация льда в пар является важным механизмом абляции ледников в засушливых средах, на больших высотах и в очень холодных условиях, и в некоторых случаях, например, в леднике Тейлора в Трансантарктических горах, может объясняться вся потеря льда на поверхности. Сублимация потребляет много энергии по сравнению с таянием, поэтому высокий уровень сублимации снижает общую абляцию.
Снег также может выветриваться с ледников ветром, а лавины могут удалять снег и лед; они могут быть важны в некоторых ледниках. Отел, при котором лед отделяется от основания ледника, который заканчивается водой, образуя айсберги, является важной формой абляции для многих ледников.
Как и в случае накопления, абляцию можно измерить в одной точке на поверхности.
Ледники обычно накапливают массу в течение части года и теряют массу, остальное время года; это соответственно «сезон накопления» и «сезон абляции». Это определение означает, что скорость накопления больше, чем скорость абляции в течение сезона накопления, а во время сезона абляции верно обратное. «Балансовый год» определяется как время между двумя последовательными минимумами массы ледников, то есть от начала одного сезона накопления до начала следующего. Поверхность снега в этих минимумах, где снег начинает снова накапливаться в начале каждого сезона накопления, определяется стратиграфией снега, поэтому использование балансовых лет для измерения баланса массы ледника известно как стратиграфический метод. Альтернативой является использование фиксированной календарной даты, но для этого требуется полевое посещение ледника каждый год в этот день, и поэтому не всегда возможно строго придерживаться точных дат для метода фиксированного года.
Баланс массы ледника - это чистое изменение его массы за год баланса или фиксированный год. Если накопление превышает абляцию для данного года, баланс массы положительный; если верно обратное, баланс массы отрицательный. Эти термины могут применяться к определенной точке ледника, чтобы дать «удельный баланс массы» для этой точки; или на весь ледник или на любую меньшую площадь.
Для многих ледников накопление концентрируется зимой, а абляция - летом; их называют ледниками с «зимним накоплением». Для некоторых ледников местный климат приводит к накоплению и абляции в один и тот же сезон. Они известны как ледники «летнего накопления»; примеры можно найти в Гималаях и Тибете. Слои, которые позволяют легко отслеживать ледники зимнего накопления с помощью стратиграфического метода, непригодны, поэтому мониторинг с фиксированной датой предпочтительнее.
Для ледников, аккумулирующихся зимой, удельный баланс массы обычно положительна для верхней части ледника, другими словами, область накопления ледника - это верхняя часть его поверхности. Линия, отделяющая область накопления от области абляции - нижнюю часть ледника - называется линией равновесия; это линия, на которой конкретный чистый баланс равен нулю. Высота линии равновесия, сокращенно ELA, является ключевым показателем здоровья ледника; и поскольку ELA обычно легче измерить, чем общий баланс массы ледника, его часто принимают в качестве прокси для баланса массы.
Наиболее часто используемые стандартные переменные массы - исследования баланса:
По по умолчанию термин в нижнем регистре относится к значению в определенной точке на поверхности ледника; термин в верхнем регистре относится к величине всего ледника.
Ожидается, что ледник Истон, отступивший на 255 м с 1990 по 2005 год, достигнет равновесия. 
Ледник Гриннелла в Национальном парке Глейшер (США) с указанием спада с 1850 г. на 1,1 км Геологическая служба США Для определения баланса массы в зоне накопления глубина снежного покрова измеряется с помощью зондирования, снежные ямы или стратиграфия расселин. Стратиграфия трещин использует годовые слои, обнаруженные на стенке трещины. Подобно годичным кольцам, эти слои возникают из-за летнего осаждения пыли и других сезонных эффектов. Преимущество стратиграфии расселин заключается в том, что она обеспечивает двумерное измерение снежного покрова, а не точечное измерение. Его также можно использовать на глубинах, где зондирование или снежные ямы невозможны. В ледниках умеренного климата сопротивление погружению зонда резко возрастает, когда его кончик достигает льда, образовавшегося в прошлом году. Глубина зонда является мерой чистого накопления над этим слоем. Снежные ямы, выкопанные прошлыми зимами, используются для определения глубины и плотности снежного покрова. Баланс массы снежного покрова - это произведение плотности и глубины. Независимо от метода измерения глубины, наблюдаемая глубина умножается на плотность снежного покрова для определения накопления в водном эквиваленте. Плотность необходимо измерять весной, так как плотность снежного покрова меняется. Измерение плотности снежного покрова, завершенное в конце сезона абляции, дает согласованные значения для конкретной области на умеренных альпийских ледниках, и их нет необходимости измерять каждый год. В зоне абляции измерения абляции производятся с помощью столбов, вставленных вертикально в ледник либо в конце предыдущего сезона таяния, либо в начале текущего. Длина кола, обнаженного тающим льдом, измеряется в конце сезона таяния (абляции). Большинство кольев необходимо менять каждый год или даже в середине лета.
Измерение снежного покрова в трещине на леднике Истон, Северный Каскад, США, очевидно, что двухмерный характер годовых слоев очевиден. 
Измерение снежного покрова на леднике Таку на Аляске - это медленный и неэффективный процесс, но очень точный Чистый баланс - это баланс массы, определяемый между последовательными минимумами баланса массы. Это стратиграфический метод, фокусирующийся на минимумах, представляющих стратиграфический горизонт. В северных средних широтах ледниковый год следует за гидрологическим годом, начиная и заканчиваясь в начале октября. Минимум баланса массы - это конец сезона таяния. Таким образом, чистый баланс представляет собой сумму наблюдаемого зимнего баланса (bw), обычно измеряемого в апреле или мае, и летнего баланса (bs), измеренного в сентябре или начале октября.
Измерение снежного покрова на леднике Истон путем зондирования предыдущей непроницаемой поверхности, это обеспечивает быстрое и точное точечное измерение снежного покрова Годовой баланс - это массовый баланс, измеренный между определенными датами. Баланс массы измеряется каждый год в установленный день, опять же примерно в начале октября в средних северных широтах.
Геодезические методы - косвенный метод определения массы баланс ледника. Карты ледника, сделанные в два разных момента времени, можно сравнивать, а наблюдаемую разницу в толщине ледника использовать для определения баланса массы на протяжении нескольких лет. Сегодня это лучше всего достигается с помощью дифференциальной глобальной системы позиционирования. Иногда самые ранние данные для профилей поверхности ледника берутся из изображений, которые используются для создания топографических карт и цифровых моделей рельефа. Однако аэрофотосъемка или фотограмметрия теперь используется для покрытия крупных ледников и ледяных шапок, таких как Антарктида и Гренландия, из-за проблем с установлением точных наземных контрольных точек. в гористой местности и коррелирующих объектах на снегу, а также там, где затенение является обычным явлением, ошибки высоты обычно не менее 10 м (32 фута). Лазерная альтиметрия обеспечивает измерение высоты ледника по определенной траектории, например, по средней линии ледника. Разница двух таких измерений заключается в изменении толщины, что обеспечивает баланс масс за промежуток времени между измерениями.
Исследования баланса массы проводились в разных странах мира, но в основном проводились в Северном полушарии из-за того, что там больше средних широт. ледники в этом полушарии. Всемирная служба мониторинга ледников ежегодно собирает измерения баланса массы со всего мира. С 2002–2006 гг. Непрерывные данные доступны только для 7 ледников в южном полушарии и 76 ледников в Северном полушарии. Среднее сальдо этих ледников было самым отрицательным за любой год в 2005/06 году. Сходство реакции ледников на западе Северной Америки указывает на крупномасштабный характер движущей силы изменения климата.
Ледник Таку около Джуно, Аляска изучается программой исследований ледникового поля Джуно с 1946 года и является самым продолжительным непрерывным исследованием баланса массы среди всех ледников Северной Америки. Таку - самый толстый из известных умеренных альпийских ледников в мире, где в период с 1946 по 1988 год наблюдался положительный баланс массы, что привело к огромному прогрессу. С тех пор ледник находится в состоянии отрицательного баланса массы, что может привести к отступлению, если нынешние тенденции сохранятся. Программа исследований ледяного поля Джуно также изучает баланс массы ледника Лемон-Крик с 1953 года. В период с 1953 по 2006 год средний годовой баланс ледника составлял -0,44 м в год, что приводило к средней потере более 27 м толщины льда.. Эта потеря была подтверждена лазерной альтиметрией.
Баланс массы ледников Хинтереисфернер и Кессельвандфернер в Австрии постоянно отслеживался с 1952 и 1965 годов соответственно. В Hintereisferner в течение 55 лет проводятся непрерывные измерения, и у него один из самых продолжительных периодов непрерывных исследований любого ледника в мире на основе данных измерений и последовательного метода оценки. В настоящее время эта измерительная сеть включает около 10 снежных ям и около 50 столбов абляции, разбросанных по леднику. Что касается совокупного удельного баланса, Hintereisferner испытал чистую потерю массы в период с 1952 по 1964 год, после чего последовал период восстановления до 1968 года. Hintereisferner достиг прерывистого минимума в 1976 году, ненадолго восстановился в 1977 и 1978 годах и постоянно терял массу в 30 лет с тех пор. Общая потеря массы составила 26 м с 1952 г. Ледник Зоннбликкес измеряется с 1957 г., и ледник потерял 12 м в массе, средняя ежегодная потеря -0,23 м в год.
Исследования баланса массы ледников продолжаются в Новой Зеландии с 1957 года. Ледник Тасман с тех пор изучается Геологической службой Новой Зеландии, а затем Министерством труда, измеряя лед. стратиграфия и общее движение. Тем не менее, еще более ранние модели колебаний были зарегистрированы на ледниках Франца-Иосифа и Фокса в 1950 году. Другие ледники на Южном острове исследовались с 1968 года, а на ледниках Северный остров, исследования отступления ледников и баланса массы проводились на ледниках горы Руапеху с 1955 года. На горе Руапеху постоянные фотографические станции позволяют использовать повторные фотографии для получения фотографических доказательств изменений ледников на горе с течением времени.
Аэрофотосъемка 50 ледников Южного острова проводилась в течение большей части лет с 1977 года. Эти данные были использованы, чтобы показать, что в период с 1976 по 2005 год там было потеря 10% объема ледников.
Проект по климату ледников Северного Каскада измеряет годовой баланс 10 ледников, больше, чем любая другая программа в Северной Америке, для наблюдения за всей ледниковой горной цепью, которая была признана высокой приоритет Национальной академии наук в 1983 году. Эти записи относятся к 1984–2008 гг. и представляют собой единственный набор записей, документирующих изменения баланса массы всего диапазона, покрытого ледниками. Годовой баланс ледников Северного Каскада составлял в среднем -0,48 м / год с 1984–2008 гг., Кумулятивная потеря толщины более 13 м или 20–40% от их общего объема с 1984 г. из-за отрицательного баланса массы. Тенденция баланса массы становится все более отрицательной, что способствует дальнейшему отступлению и истончению ледников.
Норвегия поддерживает самую обширную программу баланса массы в мире и в значительной степени финансируется гидроэнергетика. Измерения баланса массы в настоящее время (2012 г.) выполняются на пятнадцати ледниках Норвегии. На юге Норвегии с 1963 года или ранее проводились непрерывные измерения шести ледников, и они составляют профиль с запада на восток, простирающийся от морского ледника Алготбреен, недалеко от западного побережья, до континентального ледника Грасубриен, в восточной части Йотунхеймен. Ледник Сторбреен в Йотунхеймене измерялся в течение более длительного периода времени, чем любой другой ледник в Норвегии, начиная с 1949 года, в то время как ледник Энгабрин в Свартисен имеет самые длинные серии в северной Норвегии (начиная с 1970 года). Норвежская программа - это место, где в значительной степени были заимствованы традиционные методы измерения баланса массы.
Исследовательская станция Тарфала в регионе Кебнекайсе северной Швеции управляется Стокгольмским университетом. Именно здесь была начата первая программа баланса массы сразу после Второй мировой войны и продолжается по сей день. Это исследование стало началом записи баланса массы ледника Сторглациэрен и представляет собой самое продолжительное непрерывное исследование такого типа в мире. Кумулятивный отрицательный баланс массы Storglaciären с 1946–2006 гг. Составлял –17 м. Программа приступила к мониторингу ледника Рабоц в 1982 году, Риукойетна в 1985 году и Мормагласиэрена в 1988 году. Все три этих ледника с самого начала имели сильный отрицательный баланс массы.
Баланс массы ледников измеряется один или два раза в год на многочисленных кольях на нескольких ледяных шапках в Исландии Национальным энергетическим управлением. Регулярные измерения баланса массы ямы и стойки проводились на северной стороне Хофсйёкюдля с 1988 года, а также на onrándarjökull с 1991 года. Профили баланса массы (яма и столб) были установлены на восточной и юго-западной стороне Хофсйёкюдля. с 1989 года. Аналогичные профили оценивались на выходных ледниках Тунгнаарйокудль, Дингджуйокудль, Кёльдуквисларйёкюдль и Бруарйёкюдль с 1992 года, а также на выходном леднике Эйябаккайёкюдль с 1991 года. Пространственное распределение баланса массы является результатом в первую очередь изменений в накоплении и таянии вдоль поверхности. Как следствие, вариации массы ледников отражают изменения климата и потоков энергии на поверхности Земли. Швейцарские ледники Грис в центральных Альпах и Сильвретта в восточных Альпах измерялись в течение многих лет. Распределение скорости сезонного накопления и абляции измеряется на месте. Традиционные полевые методы сочетаются с методами дистанционного зондирования для отслеживания изменений массы, геометрии и поведения течения двух ледников. Эти исследования вносят вклад в Швейцарскую сеть мониторинга ледников и Международную сеть Всемирной службы мониторинга ледников (WGMS).
Геологическая служба США осуществляет долгосрочную программу мониторинга ледников, которая используется для изучения изменения климата, баланса массы ледников, движения ледников и стока рек. Эта программа проводится с 1965 года и, в частности, исследует три ледника. Ледник Гулкана в Аляскском хребте и ледник Росомахи в Береговых хребтах из Аляски наблюдались с 1965 года, а Южный каскад Ледник в штате Вашингтон находится под постоянным наблюдением с Международного геофизического года 1957 года. Эта программа отслеживает один ледник в каждой из этих горных цепей, собирая подробные данные для понимания гидрологии ледников и климата ледников.
GSC управляет Канадской системой наблюдения за ледниками и климатом в рамках своей программы изучения геологии изменения климата. Совместно со своими университетскими партнерами он проводит мониторинг и исследования изменений климата ледников, водных ресурсов и уровня моря, используя сеть контрольных пунктов наблюдения, расположенных в Кордильерах и на Канадском Арктическом архипелаге. Эта сеть дополнена оценками дистанционного зондирования региональных изменений ледников. Места в Кордильерах включают Хелм, Плэйс,Андрей, Каскаквулш, Хейг, Пейто, Река Рам, Касл-Крик, ледники Квадача и Болонья-Крик; В состав Арктического архипелага входят ледники Уайт, Бэби и Гриз, а также ледяные шапкион, Мейген, Мелвилл и Агассис. Контрольные участки GSC контролируются с использованием стандартного гляциологического метода (стратиграфического) на основе столбцов и периодических геодезических оценок с использованием бортового лидара. Подробная информация, контактная информация и база данных доступны здесь: Ледники Хельма (−33 м) и (−27 м) потеряли более 20% своего объема, с 1980 года ледник Пейто (−20 м) близок к этой величине. Канадский арктический белый ледник не был таким отрицательным на высоте (−6 м) с 1980 года.
Сеть мониторинга ледников в Боливии, филиал Гляциогидрологической системы наблюдений, установленной в тропических Андах IRD и вместе с 1991 г., осуществлял мониторинг баланса массы на Зонго (6000 м над уровнем моря), Чакалтая (5400 м над уровнем моря).) и ледники Чаркини (5380 м над уровнем моря). Использовалась система ставок с частыми полевыми наблюдениями, ежемесячными. Эти измерения были выполнены совместно с энергетическим балансом, чтобы определить причину быстрого отступления и баланса массы тропических ледников.
В настоящее время гляциологические станции существуют в России и Казахстане. В России есть 2 станции: ледник Джанкуат на Кавказе, находится у горы Эльбрус, и ледник Актру на Горном Алтае. В Казахстане есть гляциологическая станция на леднике Туюк-Су, на Тянь-Шане, находится недалеко от города Алматы
Недавно разработанная модель баланса ледников на основе Монте-Карло Руководители многообещающим дополнением как к ручным полевым измерениям, так и к геодезическим методам измерения баланса масс с использованием спутниковых изображений. Модель PTAA (осадки-температура-площадь-высота) требует только ежедневных наблюдений за осадками и температурой, собираемых на метеорологических станциях, как правило, на малых высотах, а также распределения площади ледника по высоте. Выходными данными являются суточное накопление (Bc) и абляция (Ba) для каждого интервала высот, который преобразуется в баланс массы, как Bn = Bc - Ba. Накопление снега (Bc) рассчитывается для каждого интервала между областью и высотой на основе наблюдаемых осадков на одном или нескольких метеорологических станциях на более низких высотах, что и ледник и трех коэффициентов, которые преобразуют осадки в накоплении снега. Чтобы можно было определить среднегодовые значения и другие статистические данные, необходимо использовать известные метеостанции, которые имеют длительные непрерывные записи. Абляция (Ba) определяется по температуре, наблюдаемой на метеостанциях у ледника. Суточные максимальные и минимальные температуры преобразуются в абляцию ледника с использованием двенадцати коэффициентов.
Пятнадцать независимых коэффициентов, которые используются для преобразования наблюдаемой температуры и осадков в абляцию и накопление снега, применяют методы симплексной оптимизации. Симплекс автоматически и одновременно вычисляет значения для каждого коэффициента используя принципы Монте-Карло, которые полагаются на случайную выборку для полученияловых результатов. Аналогичным образом PTAA выполняет повторные вычисления баланса массы, ежеминутно корректируя баланс для каждой итерации.
Модель PTAA была протестирована на восьми ледниках на Аляске, в Вашингтоне, Австрии и Непале. Рассчитанные годовые остатки сравниваются с измеренными остатками примерно за 60 лет для каждого из пяти ледников. Росомаха и Гулкана на Аляске, Hintereisferner, Kesselwandferner и Vernagtferner в Австрии. Это также было применено к леднику Лангтанг в Непале. Результаты этих тестов показаны на веб-сайте GMB (баланс массы ледников) по адресу ptaagmb.com. Линейные регрессии модели по измерению ручного баланса основаны на подходе с разделением выборки, поэтому расчетные балансы массы не зависят от температуры и осадков, используются для расчета баланса массы.
Регрессия модели по сравнению с измеренными годовыми остатками дает значения R от 0,50 до 0,60. Применение модели к леднику Беринга на Аляске применило хорошее соответствие с потерей объема льда за период 1972–2003 гг., Измеренной геодезическим методом. Определение баланса массы и потока частично покрытого обломками ледника Лангтанг в Непале демонстрирует применение этой модели к леднику в Гималайском хребте.
Корреляция между абляцией ледников в хребте Врангеля на Аляске и наблюдаемыми глобальными температурами на 7000 метеостанций в Северном полушарии указывает на то, что ледники более чувствительны к глобальному климату, чем температурные станции, которые не показывают соответствующих корреляций.
Проверка модели демонстрации реакции ледников в Северо-Западном США Состояние будущего климата показано в виде иерархического моделирования. Масштабирование климата для оценки массы ледников с использованием модели PTAA использует для определения ледников Беринга и Хаббарда, а также подтверждено для ледника Гулкана, эталонного ледника Геологической службы США.
Портал глобального потепления 
Экологический портал 
Экологический портал  | Викискладе есть медиафайлы, связанные с Ледниками. |
