Działa tylko w IE - sorry!    
     

Lodowce górskie

mgr Alicja Wośkowiak-Kopeć


Temat lekcji: Lodowce górskie - warunki powstania i klasyfikacja

Cel główny lekcji:
Zapoznanie uczniów z warunkami powstania lodowców górskich, ich typami i cechami charakterystycznymi oraz występowaniem na kuli ziemskiej.

Cele operacyjne:

Uczeń potrafi:

  • podać definicję granicy wiecznego śniegu,
  • określić wysokość granicy wiecznego śniegu na kuli ziemskiej,
  • powiązać wysokość przebiegu granicy wiecznego śniegu z szerokością geograficzną, z klimatem i ukształtowaniem powierzchni,
  • wymienić elementy lodowca górskiego na podstawie rysunku,
  • wymienić etapy zamiany śniegu w lód lodowcowy,
  • podać rodzaje szczelin lodowcowych,
  • wyjaśnić pojęcie ablacji i podać jej rodzaje,
  • określić główne czynniki warunkujące ruch plastyczny lodowca górskiego,
  • rozpoznać typy lodowców górskich,
  • dokonać krótkiej charakterystyki poszczególnych typów lodowców górskich,
  • wskazać na mapie fizycznej świata występowanie lodowców górskich.

Metoda i techniki

  • heurystyczna
  • miniwykład
  • dyskusja
  • analiza foliogramów

Środki dydaktyczne:

  • fragment filmu pt.: "Zlodowacenia plejstoceńskie i współczesne"
  • folie:
    • folia 1 - zlodowacenia współczesne,
    • folia 2 - granica wiecznego śniegu na Ziemi w przekroju południkowym (wg A. Jahna),
    • folia 3 - elementy lodowca górskiego,
    • folia 4 - typy lodowców górskich wg kryterium rozprzestrzeniania się lodu, wielkości i kształtu
  • mapa fizyczna świata
  • atlasy świata do szkoły średniej

Przebieg lekcji:

  • 3 postacie wody (powtórzenie wiadomości )
  • obszary współczesnych zlodowaceń (folia 1)
  • granica wiecznego śniegu (podanie definicji przez uczniów)
  • przebieg granicy wiecznego śniegu na kuli ziemskiej (folia 2)
  • czynniki warunkujące powstanie lodowców górskich (czynniki podane przez uczniów)
  • elementy lodowca górskiego (folia 3)
    • zamiana śniegu - w szreń - w firn - w lód firnowy - lód lodowcowy
    • przyczyny powstania różnego rodzaju szczelin na terenie pola firnowego i w jęzorze lodowcowym (przyczyny podane przez uczniów)
  • czynniki warunkujące ruch plastyczny lodowców górskich (fragmenty filmu)
    • ablacja i jej rodzaje
  • typy lodowców górskich wg kryterium rozprzestrzeniania się lodu, wielkości i kształtu (folia 4)
  • występowanie lodowców górskich na kuli ziemskiej (praca ucznia z atlasem)
  • podsumowanie lekcji
  • ewaluacja w formie zadania domowego.

ZADANIE DOMOWE

Na mapie fizycznej poszczególnych kontynentów zlokalizuj omawiane obszary występowania lodowców górskich. Zaznacz te obszary i podpisz je na mapie konturowej świata.

Woda występuje w trzech postaciach: ciekłej, stałej i gazowej.

Postać stała to lodowce górskie, lody lądolodów stałe bądź okresowe lody na powierzchniach zbiorników wodnych, lody tzw. zlodowaceń podziemnych (wieczna zmarzlina), a także kryształki lodu w chmurach.

Kiedy pojawi się lód? Otóż pojawia się każdorazowo, gdy temperatura powietrza nad powierzchnią wody jest niższa od 0oC. Przejście wody w lód odbywa się poprzez zamarzanie, resublimację, rekrystalizację (poszczególne procesy wyjaśniają uczniowie)

Około 30%-50% powierzchni lądów otrzymuje opady w formie stałej (płatki śniegu, igiełki lodowe, grad, krupy, szadź). Wszędzie tam, gdzie te opady nie ulegają całkowitemu stopieniu formują się śnieżki i różnego rodzaju pokrywy lodu lodowcowego.

Śnieżniki, lodowce, lądolody zajmują 10% powierzchni lądów (folia 1).

Lodowce górskie to temat dzisiejszej lekcji. Powierzchnia ich jest bardzo mała, wynosi bowiem tylko 50 tys. km2, gdy lądolody zajmują powierzchnie 15 mln km2.

W celu wyjaśnienia powstania lodowców górskich należy zacząć od przypomnienia pojęcia granicy wiecznego śniegu.

Jest to strefa przemieszczająca się w czasie (zmian klimatu) i w przestrzeni (w górę lub w dół) powyżej której mniej śniegu się topi niż spada w ciągu roku. Bilans śniegu powyżej tej strefy jest dodatni i każdego roku przybywa nowa jego warstwa. Wysokość występowania granicy wiecznego śniegu zależy od:

  • szerokości geograficznej (folia 2),
  • wilgotności powietrza - np. we wschodniej części Kaukazu, gdzie występuje mało opadów linia śnieżna występuje na wysokości 4300 m n.p.m., gdy w Kaukazie zachodnim, gdzie klimat jest bardziej wilgotny, granica zniża się do wysokości 3570 m n.p.m.

Powstanie lodowców górskich jest więc uzależnione od opadów i niskiej temperatury powietrza, zależy także od ukształtowania powierzchni. Na stromych stokach śnieg nie może się utrzymać, muszą istnieć zagłębienia lub powierzchnie spłaszczone, na których spadające śniegi zatrzymują się i z czasem zamieniają się w ubitą masę lodową. Zmiana śniegu w lód odbywa się w skutek topienia zewnętrznej warstwy śnieżniej pod wpływem działania promieni słonecznych i zamarzania wody przesiąkającej w głąb śniegu. Częste tajanie i zamarzanie śniegu oraz resublimacja i sublimacja, a także nacisk warstw wyżej leżących na te, które leżą poniżej, powoduje, że śnieg zmienia swoje właściwości (śnieg - gęstość 0,099 g/cm3, szreń, firn - gęstość 0,35 g/cm3, lód firnowy, lód lodowcowy - gęstość 0,91 g/cm3). Kolejne rozmarzanie i zamarzanie pod wpływem zmian ciśnienia w lodowcu oraz tarcia staje się przyczyną, że lód zachowuje się jak ciało plastyczne i spływa w dół zgodnie z nachyleniem terenu. Ruch ten określa się jako ślizg denny. Kryształy lodu składają się z cienkich blaszek ułożonych równolegle do siebie. Pod wpływem nacisku blaszki te mogą przesuwać się i to one przyczyniają się do ruchu wewnętrznego lodu. Ponadto w masie lodowej zachodzi także przesuwanie względem siebie warstewek i warstw będących zapisem przyrastania masy. Ruch wewnętrzny lodu jest głownym czynnikiem warunkującym zdolność lodu do ruchu plastycznego.

Lodowa masa może przemieszczać się nie tylko w dół w wyniku działania grawitacji, ale i w górę - po przeciwległych stokach pod wpływem naporu położonych wyżej warstw.

Dużą rolę w przebiegu ruchu lodowców odgrywa:

  • kształt koryta skalnego (doliny śródgórskiej)
  • nachylenie koryta,
  • przekrój poprzeczny koryta.

Typowy lodowiec górski składa się z dwóch części (folia 3):

  • Górnej, nazywanej polem firnowym - następuje tu gromadzenie śniegu (nie tylko w skutek opadów, ale również w wyniku schodzenia z okalających zboczy lawin śnieżnych). Pola firnowe zajmują zwykle kotliny górskie (w Alpach) lub płaskowyże (w górach Skandynawskich). Mimo że na polu firnowym bez przerwy gromadzi się nowy śnieg, powierzchnia jego utrzymuje się mniej więcej na tym samym poziomie, gdyż następuje stały odpływ lodu. Na polu firnowym śnieg podlega diagenezie, polegającej na jego przeobrażeniu w firn.
  • Dolnej, zwanej jęzorem lodowcowym, który odpływa zwykle doliną śródgórską z pola firnowego, a kończy się jakby pieczarą lodową, czyli tzw. wrotami lodowcowymi, z których wypływa potok górski.

Wody topniejącego lodowca spływają szczelinami w głąb i łączą się na dnie w potężne strumienie niszczące lód od wewnątrz.

Szybkość ruchu firnu jest największa u dołu (pod wpływem nacisku nadległych mas firnowych), natomiast w jęzorze lodowcowym, w następstwie tarcia mas lodowych o dno i boki koryta lodowcowego maksymalna szybkość przenosi się  powierzchnię lodowca. Rozmiary i prędkość przemieszczania się jęzora lodowcowego zależą od pory roku, intensywności dostawy materiały i ukształtowania terenu. Przykłady prędkości ruchu lodowców górskich:

  • Lodowiec Fedczenki w Pamirze - prędkość przesuwania 1 m dziennie
  • Lodowce zachodniej Grenlandii - prędkość 6 km w ciągu roku do 30 m na dobę
  • Lodowce alpejskie od 40 do 200 m rocznie

Jest to oczywiście prędkość masy lodowej, a nie czoła lodowca którego pozycja jest zależna od stosunku przyrostu masy lodowej do rozmiarów ablacji lodowcowej.

Niektóre jęzory lodowe zasilane wielkimi polami firnowymi osiągają znaczne długości. Jęzor lodowy wspomnianego już lodowca Fedczenki posiada długość 77 km, jęzory lodowcowe w górach Tien-szan około 30 km, natomiast lodowiec Aletsch około 16 km.

O przebiegu ruchu lodowca górskiego informują nas szczeliny lodowcowe. Każdy stopień lub próg na dnie koryta skalnego znajduje swoje odbicie w szczelinach poprzecznych lodowca, a szczeliny podłużne tworzą się w zwężeniach przekroju poprzecznego koryta, co jest następstwem zwolnienia szybkości boków lodowca na skutek zwiększonego tarcia. Niekiedy szczeliny te przebiegają skośnie do brzegów doliny. Czoło lodowca w następstwie rozszerzania się masy lodowej (przybierając kształt wachlarza) wykazuje szczeliny radialne. Charakterystyczna dla lodowców górskich jest szczelina obrzeżająca - oddzielająca firn od wierzchniej ściany skalnej.

Gdy jęzor lodowy schodzi poniżej granicy wiecznego śniegu, ulega wzmożonym procesom ablacyjnym. Ablacja odbywa się w całym pionowym profilu lodowca, lecz przede wszystkim na jego powierzchni, gdzie jej głównymi czynnikami są promienie słoneczne, temperatura oraz opady atmosferyczne. Obok ablacji powierzchniowej występuje również ablacja wewnętrzna (powstająca w następstwie tarcia i ciepła masy lodowej), oraz ablacja podlodowcowa (działająca pod wpływem ciepła geotermicznego wód krążących w lodowcu). Topienie lodowca jest jednak najbardziej intensywne w jego partii czołowej. Strumienie wód roztopowych wpadają do szczelin, gdzie dążą tunelami na zewnątrz, ukazując się w bramach lodowcowych i dając początek nieraz wielkim rzekom, np. Rodanowi.

Typy lodowców wg kryterium rozprzestrzeniania się lodu, wielkości i kształtu (folia 4):

  1. lodowce fieldowe (norweskie) powstają na rozległych polach firnowych, zalegających na płaskich i kopulastych wierzchołkach gór. Stamtąd spływają na rożne strony krótkie jęzory lodowe. Lodowce tego typu występują w górach Skandynawskich, na Islandii, Spitsbergenie, Nowej Ziemi i w Patagoni. Największy w Europie jest lodowiec Jostedalbreen (w Norwegii) o powierzchni prawie 1000 km2;
  2. lodowce cyrkowe i wiszące - pojawiają się na wysoko położonych zboczach. Ograniczają się na ogół do pola firnowego, chociaż czasem wysuwają małe jęzory zawieszone nad doliną. Zwykle nie osiągają dużych rozmiarów.
  3. lodowce dolinne (alpejskie) - kształtem nawiązują do dolin górskich, które wypełniają. Ich pole firnowe i jęzor lodowcowy są dobrze rozwinięte. Z pola firnowego wypływają lodowe masy i spływają dolinami o długości niekiedy wielu kilometrów. W miarę przesuwania się w dół, ku obszarom o wyższych temperaturach ulegają ablacji i stają się coraz węższe. Lodowce tego typu występują w górach strefy klimatu umiarkowanego. Są najlepiej rozwinięte w Alpach, na Kaukazie, w Himalajach, Andach i na Nowej Zelandii;
  4. lodowce dendrytyczne (himalajskie) - powstają poprzez zlanie się szeregu pojedynczych lodowców dolinnych z lodowcem głównym. Występują głównie w Himalajach oraz górach Tien-szan, Pamir i Karakorum. Przykładem jest lodowiec Fedczenki o powierzchni około 992 km2;
  5. lodowce podgórskie (piedmontowe) - powstają w skutek złączenia się kilku lodowców z sąsiednich dolin górskich na przedpolu gór. Występują na Alasce, w górach Skalistych Spitsbergenie i Nowej Zelandii.
  6. lodowce szelfowe - tworzą rozległe płyty lodowe o miąższości do 300 m, pływające po morzach i oceanach. Z nich odłamują się części zewnętrzne o różnej powierzchni i jako góry lodowe dryfują po wodach oceanicznych.
  7. lodowce szczątkowe - stanowiące pozostałość lądolodu występują głownie na Islandii. Mają charakterystyczną formę tarczową Vatanojkoull - zajmuje powierzchnię 3390 km2.

Folie do pobrania:

         
     
           
Strona główna Opinie W sieci Downloads Publikacje O stronie