Сёрдж (подви́жка ледника; — всплеск) — резкое увеличение скорости движения ледников (до в сутки).
Сёрдж является регулярным явлением, одной из стадий пульсаций (быстрых периодических колебаний)Пульсирующий ледник ледников различных морфогенетических типов, преимущественно горно-долинных. Современные сёрджи и вызванные ими стихийные бедствия известны во всех районах современного оледенения, включая Антарктиду и Гренландию. Катастрофические гляциальные суперпаводки (селевые потоки), часто возникающие при прорывах образовавшихся в результате ледниковых сёрджей подпрудных озёр, приводят к гибели большого числа людей и другим трагическим последствиям, а также сильно изменяют рельеф и строение земной поверхности Сведения о прорывах озёр, подпруженных ледниками .
Терминология и сущность явления
О термине Понятия «сёрдж», «ледниковый сёрдж» появились в конце XVI века, когда начались специальные, полустационарные или даже редкие стационарные наблюдения за пульсирующими ледниками ЕвропыHoinkes H. C. Surges of the Vernagtferner in the Otztal Alps since 1599 // Canad. J. Earth Sci., 1969. — Vol. 6. — # 4. — Pt. 2. — P. 1009—1018.Долгушин Л. Д., Осипова Г. Б. Пульсирующие ледники. — Л.: Гидрометеоиздат, 1982. — 192 с..
В России об этом явлении знали немного, да и сами ледники были мало изучены. Существовали лишь отдельные редкие упоминания о них — например, с середины XIX века велись инженерные наблюдения за Девдоракским ледником на Кавказе, подвижки которого деформировали Военно-Грузинскую дорогу.
После трагических событий 1963 года в верховьях реки Ванч (Горный Бадахшан) периодические сёрджи ледника Медвежьего и катастрофические прорывы Абдукагорского ледниково-подпрудного озера привлекли внимание учёных СССР, в результате чего стали появляться десятки публикаций о пульсирующих ледниках и их подвижках.
В 1970-х годах выяснилось, что на территории СССР, кроме упомянутых выше, имеются и другие пульсирующие ледники. В это время гляциологами, в том числе и советскими, было установлено, что такие нестабильные ледники существовали и в исторически недавнем прошлом (например, ледник Географического общества и др.).
Понятия «подвижка ледника» и «пульсирующий ледник» в данном выше русском словарном определении (1984 год) уже в середине 1960-х годов стало входить в отечественный научный обиходКазанский А. Б. Результаты обследования области питания ледника Медвежьего // Геофизический бюллетень, 1965. — № 15. — С. 52-60.Казанский А. Б. О двух типах ледниковых катастроф // Доклады АН СССР, 1989. — Т. 306. — № 3. — С. 713—716..
В связи с тем, что люди в ледниковых горах Евразии и Северной Америки, освоенных несравнимо плотнее горных районов СССР, испытывали бедствия как от сёрджей, так и от порождённых ими йоукюльхлёйпов (катастрофических прорывов озёр), физика и география этих процессов подробно изучалась учёными в этих местах уже давно. Более четырёхсот лет отдельные пульсирующие ледники и приледниковые озера систематически исследовались в Альпах, на Скандинавском полуострове, в Гималаях, в Патагонии, Исландии и во многих других местах. Например, сведения о подвижке ледника в Австрийских Альпах, которая сопровождалась катастрофическими прорывами возникавшего при этом подпрудного озера, картографировались многократно, начиная с 1599 года. В этой долине была организована одна из первых в мире гляциологических полевых научных станций. Благодаря этому уже в первой половине XX века выработалась и устоялась специальная терминология процессов, связанных с сёрджами.
А.Харрисон, изучавший в течение нескольких лет пульсирующий ледник Малдроу на Аляске, предложил терминологически «возродить» выражение Г.Хойнкса «glacier surge» («ледниковый всплеск»)HarrisonA.E. Ice surges on the Muldrow Glacier, Alaska // J. of Glaciology, 1964. — Vol. 5. — Iss. 39. — P. 365—368.. Так в последнюю четверть XX века начался процесс унификации профессиональной лексики. В связи с этим международный термин «ледниковый сёрдж» вошёл и в российскую науку, наряду с традиционными русскоязычными «подвижка» и «пульсация» ледников (которые не являются строгими синонимами). А сами динамически нестабильные ледники, которым свойственно это явление, называются пульсирующими (). В то же время термин «йоукюльхлёйп» начал стремительно терять свою универсальность на Западе и применяется сейчас в основном в своём точном значении, а в России почти не известен и до сих пор. В мировую практику в настоящее время входят более точные термины, обозначающие флювиогляциальные катастрофы (как прорывы подпрудных озёр, так и потоки, которые возникают при этих прорывах: прорывы озёр, катастрофические прорывы, суперсели, суперпаводки, дилювиальные потоки, потопы, фладстримы, мегафлады и т. п.). Когда появились доказательства существования пульсирующих ледников четвертичных ледниковых покровов Северного полушария, вышли работы о современных подвижках некоторых выводных ледников Антарктиды, термин «сёрдж», как наиболее точный и всем понятный, утверждается и в России.
Естественный процесс создания единой международной научной терминологии показан здесь на примере термина «сёрдж». Однако эта проблема — терминологического взаимопонимания учёных разных стран — имеет отношение и к десяткам и сотням других понятий. По-видимому, этот «разрыв» в терминологии (и, отчасти, в знаниях) можно объяснить многолетней изоляцией СССР от нормальных международных научных контактов. В период изоляции в стране появился свой понятийный аппарат, в котором, кроме терминов, созданных на основе славянских корней или корней, взятых из языков сибирских народностей (многие из последних, как раз, нашли применение во всём мире в своей традиционной фонетической форме или в виде кальки: йоукюльхлёйп, скэбленд, бараньи лбы, курчавые скалы, пинго, булгунняхи, тебелеры, кающиеся монахи (кальгаспоры, сераки), курумы, едомы, ропаки и многие другие), существует множество понятий, употреблявшихся исключительно в советской науке и практически неизвестных на Западе. Понятия эти образовывались с помощью так называемой «новой латыни» — искусственно соединённых между собой латинских корней (часто с изменённым значением) и латинских же аффиксов, что делало подобную терминологию непонятной без специального объяснения. Примерами могут служить такие понятия, как экзарация, пролювий, делювий, деструкций, деляпсий и сотни других, в том числе совершенно невозможный с точки зрения латинского словообразования термин «катафлювий»БутвиловскийВ.В. Палеогеография последнего оледенения и голоцена Алтая: событийно-катастрофическая модель. Томск: Томский ун-т, 1993. — 253 с.РудойА.Н. Основы теории дилювиального могрфолитогенеза // Известия Русского географического общества, 1997.— Т. 129. — Вып. 1. — С. 12 — 22..
Сущность явления По определению гляциолога А. Н. Кренке, подвижка ледника, сёрдж — это регулярное явление, представляющее собой одну из стадий пульсаций ледников. Однако сёрджи могут быть и единичными, разовыми. В этих случаях они возникают в результате резкого изменения внешних условий — накопления воды, обвала, землетрясений. В таких ледниках в стадии подвижки разряжаются напряжения, которые накапливаются в стадию восстановления массы ледников. Установлено, что это приводит к повышению скорости движения льда и скорости кинематической волны на леднике на — и более.
Например, Л. Д. Долгушин и Г. Б. Осипова писали, что на леднике Тралейка (Аляска) до подвижки скорость движения льда составляла , а скорость кинематической волны — . В момент же кульминации подвижки эти скорости возросли соответственно до и .
Начинаясь на одном из участков ледника, подвижка распространяется во все его стороны и вызывает перемещение масс льда из зоны оттока сверху в зону выноса в нижней части ледника. Ледник быстро дробится на отдельные крупные блоки, утончается в серединной части потока, а в языковой части вздыбливается, напоминая «бараний лоб». При этом также возникают боковые разломы вдоль бортов, изгибаются в петли срединные морены, формируются тектонические структуры, отражающие скольжение по сколам.
Пульсирующие ледники Ледники, испытывающие единовременные или регулярные подвижки-сёрджи, называются пульсирующими. Сёрджи пульсирующих ледников, как полагает географ и гляциолог В. М. Котляков, возникают из-за нестационарности динамических связей в леднике. Резкие подвижки представляют собой релаксационные колебания, которые вызываются изменениями силы трения о дно ледниковой долины и дроблением льда.
Сёрджи каждого данного ледника имеют обычно постоянный период повторяемости, если не меняются внешние, главным образом, гидроклиматические условия. Однако на разных ледниках даже в схожих физико-географических условиях периодичность сёрджей может быть различной. Например, ледник Медвежий на Памире пульсирует каждые , ледник Колка на Кавказе — примерно через —. Общая закономерность периодичности сёрджей даже в пределах конкретного бассейна в настоящее время не установлена.
К началу XXI века известны сотни пульсирующих ледников, наиболее хорошо они изучены на Аляске и в Альпах, которые относительно хорошо освоены. Известны многочисленные пульсирующие ледники во всех горных странах, несущих современное оледенение, главным образом — на Памире, на Кавказе, в горах Центральной Азии, на Шпицбергене. В настоящее время составляются каталоги пульсирующих ледников, осуществляется космический дистанционный мониторинг ледников Земли. В Институте географии РАН близко к завершению создание цифровой базы данных о пульсирующих ледниках Памира. Эта работа ведётся гляциологами России в рамках проекта создания единой гляциологической информационной системы.
В конце XX века появились сведения о сёрджах краёв выводных ледников материковых ледниковых покровов АнтарктидыЗахаровВ.Г. Колебания ледников Антарктиды. — М.: Аккоринформиздат, 1994. — 128 с.. Географ и геоморфолог М. Г. Гросвальд доказал факт крупных сёрджей краев Панарктического ледникового покрова на рубеже позднего плейстоцена и голоцена («Беломорская лопасть» Баренцевоморской части Арктического ледникового покрова). Эти взгляды разделяют и известные американские гляциологи Г. Дентон и Т. ХьюзHughesT.J., DentonG.H., GrosswaldM.G. Was there a late Wuerm Arctic Ice Sheet? // Nature, 1977. Vol. 266. P. 596—602..
Причины сёрджей многообразны и, по-видимому, до сих пор не все установлены. К ним, в частности, относят и своеобразие строения ледниковых долин, например, большие площади области питания и узкие выводные каналы стока льда; топографию продольных профилей долин пульсирующих ледников с наличием на ложе ригелей с обратными уклонами; накопление большого количества воды на ледниковом ложе (хотя остаётся так и не выясненным, как отмечал У. С. Б. Патерсон, сколько воды на ложе имеется в каждый данный момент, где она скапливается и как вытекаетУ. С. Б. Патерсон. Физика ледников / Пер. с англ. М. Г. Гросвальда и др. — М.: Мир, 1984. — 472 с.) Одной из причин сёрджей также могут являться сейсмические толчки, небольшие землетрясения, характерные для горных местностей. До сих пор всё ещё не ясен и механизм ледниковых сёрджей.
Главной проблемой сёрджей является то, что при резких, катастрофических, подвижках ледников их концы часто блокируют речной сток из других речных долин, вызывая тем самым образование озёр выше ледниковых плотин с весьма неустойчивым гидрологическим режимом (ледниково-подпрудные озера).
Время от завершения одной из подвижек пульсирующего ледника до завершения следующей называется периодом пульсации, который складывается из стадии подвижки и стадии восстановления.
Стадия подвижки