Кріосфера

Кріосфера (від кріо... і сфера ), переривиста і непостійна по конфігурації оболонка Землі в зоні теплової взаємодії атмосфери, гідросфери і літосфери. Характеризується негативною або нульовою температурою, при яких вода, що міститься в До. у пароподібному, вільному або хімічно і фізично пов'язаному з ін. компонентамі вигляді, може існувати в твердій фазі (лід, сніг, іній і ін.). температура 0°С (273,15 До) визначає рівновагу між хімічно чистим льодом і водою при атмосферному тиску 760 мм рт. cm. поза сторонніми силовими полями. У природних умовах різні домішки і розчинені речовини, а також поверхневі сили і тиск знижують точку замерзання води, внаслідок чого в кордони До. потрапляє і рідка фаза H ₂ O в тимчасово або стійко охолодженому нижче 0°С стані (солоні морські і підземні води, незамерзлі зв'язані води, високонапірні прісні води під льодовиковими покривами, переохолоджені краплі води в хмарах і туманах). До. включає також безводі товщі гірських порід і відносно сухі повітряні маси з негативною температурою, в яких природними або штучними дорогами можуть створюватися умови для конденсації H ₂ O, а тим самим і сформірованія її твердої фази.

  До. тягнеться від верхніх шарів земної кори до нижніх шарів іоносфера, уриваючись в змінних по потужності сегментах, тимчасово або стійко прогрітих вище 0°С. Нижній кордон збігається з підошвою шару мерзлих і охолоджених гірських порід. Цей шар характеризується великою стійкістю і досягає максимальної глибини залягання від поверхні Землі у високих широтах — в Антарктиді (понад 4 км. ) і Субарктіке (близько 1,5 км. ) , але відрізняється сезонною мінливістю і вибивається клин в середніх і низьких широтах. Верхній кордон До. проходіт на висотах близько 100 км. над рівнем морить в розріджених шарах атмосфери, над сильно охолодженою мезопаузою, що містить сріблясті хмари.

  До. властиві епізодичні, короткочасні, сезонні багатолітні і багатовікові криогенні утворення: мігруючі системи хмар, що містять атмосферні льоди; короткочасний, сезонний і багатолітній сніговий покрив, що акумулює ці льоди і що конденсує водяні пари; сезонномерзлиє (щорік і в окремі роки) грунти і гірські породи, що містять лід в порожнечах і порах: сезонний і багатолітній крижаний покрив прісних і солоних водоймищ, об'єднуючий льоди атмосферного, поверхневого і внутрішньоводного походження; сезонні і багатолітні полои поверхневих і підземних вод; гірські льодовики і льодовикові покриви полярних островів і материків; товщі мерзлих гірських порід, що містять підземні льоди різного генезису (конституційні, сегрегації, жильні для тріщини, похоронені, печерні і ін.) і що не відтають багато років, століття і тисячоліття. Визначена висотна пріуроченность криогенних утворень і циркумполярний характер їх поширення (див. карту до ст. Багатолітня кріолітозона ) пов'язані з нерівномірним розподілом сонячної радіації по широті і висоті над рівнем морить. Зразкова кількісна характеристика основних криогенних утворень дається в таблиці. (по П. Л. Шумському і А. Н. Кренке, 1964, з уточненнями).

  Розміри областей поширення криогенних утворень дають уявлення про масштаби їх участі в круговороті води на Землі, а значний об'єм багатовікових скупчень поверхневого і підземного льоду свідчить про стійкість низькотемпературної гілки цього процесу. Значительна роль До. в ході всіх планетарних кліматообразующих процесів, разом з якими вона схильна добовим, річним і багатолітнім коливанням. У кріолітозоне До. породжує специфічні криогенні і криогенні для поста явища і відповідні форми рельєфу. Певний вплив надає До. на життєдіяльність рослин, тваринних і окремі види господарської діяльності людини.

  До. існувала, мабуть, впродовж всієї геологічної історії Землі. Найбільш яскравого вираження вона досягала в епохи глобальних похолодань, що характеризуються максимальним розвитком льодовикових покривів і областей поширення багаторічномерзлих гірських порід.

  Термін «До.», без точної вказівки її кордонів, запропонований польським ученим А. Б. Добровольським в 1923, хоча наукове уявлення про характер вікового охолоджування Землі і про особливу крижану оболонку з'явилося раніше, наприклад в працях М. В. Ломоносова (1763), французького ученого Ж. Фурье (1820), А. І. Воєйкова (1886). У 1933 В. І. Вернадський розширив поняття про До. і ввів уявлення про область охолоджування Землі (до температур не вище 4°С — точки максимальної щільності води), що займає майже всю товщу Світового океану і потужніші, порівняно з сучасним визначенням об'єму До., шари атмосфери і підземної гідросфери. Значний внесок у подальший розвиток уявлень про До. внесли радянські (Н. І. Толстіхин, П. А. Шумський і ін.), а також французькі (Л. Лібутрі і ін.), канадські (Дж. Р. Маккей і ін.), англійські і американські (А. Л. Уошберн, Т. Л. Певе і ін.) учені.

  Літ.: Вернадський Ст І., Про області охолоджування земної кори, «Зап. Гос. гідрологічного ін-т(інститут) а, 1933, т. 10; Толстіхин Н. І., Підземні води мерзлої зони літосфери, М.— Л., 1941; Шумський П. А., Основи структурного ледоведенія, М., 1955; Основи геокріологиі. ч.1, М., 1959; Перигляціальні явища на території СРСР. Сб. ст., М., 1960; Шумський П. А., Кренке А. Н., Сучасне заледеніння Землі і його зміни, «Геофизичний бюлетень», 1964 № 14; Баранів І. Я., Вічна мерзлота і її виникнення в ході еволюції Землі як планети, «Астрономічний журнал», 1966, т. 43. ст 4; Достовалов Би. Н., Кудрявцев Ст А., Загальне мерзлотознавство, М., 1967; Савельев Би. А., Фізика, хімія і будова природних льодів і мерзлих гірських порід, М., 1971; Дерпгольц Ст Ф., Вода у Всесвіті, Л., 1971; Мерзлі гірські породи Аляски і Канади. Збірка статей, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1958; Llibutгу L., Traíté de glaciologie, t. I—2, P., 1964—65; Рéwé Т. L., The periglacial environment, Montreal, 1969; Washburn A. L., Periglacial processes and environments, L., 1973.

  Н. Л. Граве, А. А. Шарбатян.