Криосфера – прерывистая и непостоянная по конфигурации оболочка Земли в зоне теплового воздействия атмосферы, гидросферы и литосферы с отрицательными или нулевыми температурами, при которых вода находится в твёрдой фазе или в переохлаждённом состоянии.
Вода в твёрдом состоянии представляет собой кристаллизующийся минерал – лёд, наличие которого в литосфере, гидросфере и атмосфере придаёт им новые качества и позволяет выделить особые сферы: криолитосферу – зону мёрзлых горных пород, криогидросферу – зону морских льдов, хионосферу – зону отрицательных температур в атмосфере.
Для криосферы характерна глобальная дисимметрия, когда в районах с холодным морским климатом или влажным континентальным образуются ледники, а в районах холодного сухого континентального климата – льды подземные.
Льды суши встречаются в форме временных образований, появляющихся в холодное время года, и в виде многолетнего ледяного покрова, включающего наземные, плавучие и сползающее с берега шельфовые ледники, а также подземные ледники в районах вечной мерзлоты. Общая площадь многолетних и сезонных снегов составляет 115 млн. км2, или 22% земной поверхности.
Ледники покрывают примерно 10% всей площади суши, причём 11% льда находится в Гренландии, 85,6% в Антарктиде и только 3,4% в горных и субполярных районах.
Вечная мерзлота – это часть земной коры, которая характеризуется средней нулевой или отрицательной температурой. Площадь=21млн км2, или 14% суши. Из них только 4,7% находится в Южном полушарии, а 95,7% расположены в Северном (северо-восток Евразии, Канада, на островах Арктики и Гренландия). Объём подземных льдов оценивается в 0,2 млн км3.
Образование плавучего льда довольно драматическое событие в жизни природы, поскольку замедляется обмен между океаном и атмосферой, происходящий обычно через поверхность двух сред – жидкой и газообразной.
Плавучий лёд образуется при охлаждении воды ниже точки замерзания, которая различна для пресной и морской воды. С понижением температуры плотность воды увеличивается, и, опускаясь, холодная вода вытесняет более тёплую с поверхности. Такой процесс называется конвекцией. Если охлаждение продолжается, то мощность смешанного слоя будет увеличиваться. Когда поверхностный слой воды охладится до точки замерзания и перестанет опускаться, начнётся льдообразование. Другим условием образования льда является наличие ядер кристаллизации, вокруг которых идёт интенсивное нарастание льда. По мере роста ледяные кристаллы смерзаются друг с другом и образуют пластичный слой льда. Плавучие льды классифицируют по: происхождению (морские, речные, или выносимые в море, и материковые, или глетчерные), типу (ледяные иглы, сало, снежура, шуга, нилас и др.), возрасту (начальные стадии образования, молодые, многолетние, или паковые – опреснённые льды с возрастом более двух лет, мощность которых около 2-2,5м.). Айсберги формируются на суше. Они остаются на плаву. Приблизительно ¾ объёма айсберга находится под водой. После своего образования айсберги увлекаются океаническими течениями, выносятся в более низкие широты и постепенно тают.
Распределение льдов в Мировом океане следует закону географической зональности, поэтому основными ледовыми районами являются полярные и приполярные области северного и южного полушарий.
1. Ледяной и снежный покровы участвуют в энергетическом бюджете.
2. Образование морского льда в значительной мере уменьшает взаимодействие океана с атмосферой, задерживая распространение конвекции в глубь океана.
3. Прямые и рассеянные лучи Солнца легко проходят через ледяной покров и, достигая верхнего слоя воды, почти целиком поглощаются.
4. В покрытых льдом полярных областях процессы переноса тепла и скрытой теплоты парообразования фактически останавливаются.
