Лёд и Огонь. История глобальных катастроф

_{Рис. 7.5. Гидрографы прорывов ледника на Гримсветн в 1934 году (сплошная линия) и 1938 году (пунктирная линия). 2. Время (дни).　3. Скорость течения талой воды (метры³/секунда × 1000)}

И тем не менее современные наводнения на леднике Гримсветн не идут ни в какое сравнение с потопами, имевшими место в конце последнего ледникового периода. Во время сильных потеплений ледниковые покровы таяли очень быстро, причем в основном — их верхние поверхности. Следовательно, на поверхности ледникового покрова должны были скапливаться огромные массы талой воды, образующие на высотах до 30 километров многочисленные надледниковые озера. Там, где стоку собравшейся воды препятствовали ледяные запруды и где они под возрастающим давлением разрушались, по поверхности ледникового покрова разливались обильные потоки талой ледниковой воды. Когда поток вырывался наружу, постепенно спускаясь вниз по поверхности ледникового покрова, он должен был заливать лежавшие на его пути водоемы с талой водой, что приводило бы к разливу озер и увеличению его объема (см. рис. 7.6). Благодаря эффекту снежного кома объем и кинетическая энергия исходного потока, спускающегося вниз по леднику, постепенно увеличивались бы, достигнув в конце концов громадных размеров. Эта так называемая материковая ледниковая волна^{176}должна была порождать наводнения такой страшной разрушительной силы, о какой сегодня никто из жителей нашей планеты и представления не имеет.

_{Рис. 7.6. Распространение ледниковой волны вниз по поверхности североамериканского ледникового покрова. Профиль ледникового покрова построен с вертикальным увеличением 2000: 1. 2. Расстояние от края ледникового покрова. 3. Высота (в километрах). 4. Ледниковая волна. 5. Ледниковый покров}

Ледниковую волну можно сравнить с импульсным лазером. Лазер — это трубка с ионизованным газом, электрически возбужденным до состояния очень высокой энергии потенциала. При испускании лазерного импульса одиночный световой фотон двигается по всей длине трубки, сталкиваясь по пути с возбужденными молекулами газа и заставляя их испускать дополнительные световые волны. К тому моменту, когда первичный фотон достигает конца трубки, его мощность возрастает во много раз, и на выходе он проявляется в виде сильного импульса когерентного лазерного света Точно так же увеличивается и одиночный прорвавшийся из ледника поток, превращаясь на краю ледникового покрова в мощную ледниковую волну.

Ледниковая волна способна, не рассеиваясь, проходить большие расстояния. Такое поведение присуще так называемым в научной среде уединенным волнам, или солитонам^{177}. Первым в XIX столетии, кто обратил внимание ученых на данное явление, был шотландский инженер Джон Расселл. Однажды, наблюдая, как по каналу тянут на буксире лодку, он заметил следующее: после того как лодка остановилась, волна от ее носа, продолжая бежать вниз по каналу, проделала путь в несколько километров в виде отдельного импульса, не потеряв при этом своей исходной формы. Математики и физики, впоследствии изучавшие данный феномен, приписали такого рода когерентность волн нелинейностям в движении жидкой среды.

Самым страшном примером природного солитона являются цунами, или, как их иногда неправильно называют, приливные волны. Так, например, во время цунами, обрушившегося на Индонезию и соседние регионы, погибло 240 000 человек. Эти мощные волны возникают при сильном сотрясении океана в результате бурного извержения вулкана, землетрясения или подводного схода лавины. В открытом океане, где разница в положительную или отрицательную сторону на протяжении сотен километров между высотой цунами и уровнем моря составляет всего один-два фута, она практически не видна Однако когда волна докатывается до прибрежных вод, глубина которых постоянно уменьшается, расстояние между гребнями волны сокращается, а ее высота значительно возрастает. На мелководье нелинейные силы начинают контролировать движение воды и превращают волну в сохраняющий свою форму солитон. Как известно, высота пунами может достигать 60 метров, а скорость, когда она обрушивается на берег, превышать 100 километров в час^{178}. Точно так же благодаря действию нелинейных сил ледниковая волна, несясь вниз по ледниковому покрову и прилегающему материковому участку, должна была сохранять форму уединенной волны.