На время восстановилось прежнее положение. Ветер с гор стал слабей. Туман неподвижно лежал над мореной, обессиленный, побежденный. Но всего лишь через час произошел новый перелом в борьбе двух ветров. Как бы отдохнувший, собравшийся с силами туман быстро стал спускаться по обеим долинам. Он шел клином, похожим на громадную остроголовую птицу, напряженно поднявшую крылья, нацелившую на добычу хищно загнутый клюв.
«Птица» пролетела, и туман стремительно хлынул сплошной сероватой массой. В него нырнуло и утонуло побледневшее солнце. Туман погасил ветер, насытил снег влагой, покрыл его сетью мельчайших трещинок. Он принес с Иссык-Куля, а может быть, и с самой Атлантики влажный запах водорослей и гальки.
Через четверть часа пошел сильный дождь, смывший с ледника последние пятна зимнего снега. Но к вечеру дождь опять сменился снегопадом. Он закрыл весь ледник снежным покровом. Этот летний снег вернул на ледник зиму. Она продержалась несколько дней. Даже когда кончилась метель и снова выглянуло солнце, ему не сразу удалось снять с ледника белые одежды.
ПРЕВРАТИТЬ БЕЛОЕ В ЧЕРНОЕ?
Ключ к ледяным складам. Благодаря частым переменам погоды поступление солнечной радиации и температура воздуха на леднике сильно колеблются. Необходимо было установить пределы этих колебаний. Каждый день, восемь (а иногда и двенадцать) раз в сутки, проводились наблюдения почти по двум десяткам различных приборов. Таким образом были получены данные о летних климатических условиях на леднике. Мы узнали, каковы ресурсы тепла на его поверхности и в какой степени они «используются». Приборы показали, что в одно и то же время — в полдень — величина потока тепла суммарной солнечной радиации может колебаться в одиннадцать раз, а величина радиации, непосредственно «поглощенной» поверхностью ледника, — почти в сорок раз. Температура воздуха колебалась между минус и плюс десять градусов. Все определялось условиями облачности и переноса над ледником теплых или холодных воздушных масс.
Значит, тепловые ресурсы ледника очень велики, и если бы над ним все время светило солнце, то он под действием одних только солнечных лучей стал бы таять во много раз быстрее.
Бывает так, что теплый ветер дует над ледником в ясную солнечную погоду, тогда особенно весело журчат по леднику тысячи ручейков освобожденной воды, особенно быстро понижается поверхность ледника, а текущая в долине река вздувается, вспенивается, становится мощным и грозным потоком. При благоприятных условиях ледник может давать воды в три, а то и в пять раз больше. Эту способность ледника можно использовать. Пока мы не в силах создавать на ледниках именно ту погоду, которая более всего способствует таянию, но мы пытаемся влиять на величину отдельного элемента из комплекса условий, определяющих таяние. Этот элемент — альбедо поверхности льда и снега. Все зависит от загрязненности льда посторонними примесями. Абсолютно чистого льда нет. Даже снег, выпадающий из атмосферы, содержит определенное количество частиц пыли и кристалликов соли. Потом концентрация этих частиц возрастает за счет пыли, приносимой ветром со склонов. За многие годы на каждом квадратном метре поверхности льда накапливается от ста до пятисот граммов загрязняющего материала.
Чем грязнее лед, тем больше он поглощает тепла, тем быстрее тает. Значит, путь к усилению таяния лежит через искусственное зачернение поверхности ледника, через понижение отражательной способности льда или снега, через изменение альбедо.
Белое сделать черным… Естественные возможности таяния ледников Тянь-Шаня впервые исследовал Г. А. Авсюк. Он вычислил объемы талой воды с различных частей ледников и доказал, что в наполнении водой малых горных речек основная роль принадлежит таянию ледников. Оно идет главным образом за счет солнечной радиации, «потребление» же тепла ледниковой поверхностью ограничивается величиной альбедо. Первые опыты по изменению альбедо он провел в 1950 году на леднике Карабаткак. Поверхность льда была покрыта тончайшим слоем лёсса и каменноугольной пыли. Мелкая угольная пыль оказалась более эффективной, чем лёсс. Она увеличивала таяние снега в шесть раз, фирна — в три раза и льда — в полтора раза.
При покрытии снега миллиметровым слоем угольной пыли на каждый квадратный сантиметр площади требуется пять граммов пыли. При этом эффект будет наибольшим.
Черное и белое. Нашей экспедиции предстояло в новых условиях, с большей детальностью повторить опыт Г. А. Авсюка.
Еще в мае, до начала таяния, мы провели на Орто-Тере снегомерную съемку. Оказалось, что за зиму на поверхности ледника накапливается в среднем более тысячи миллиметров снежных осадков. Они формируют снежные покровы мощностью до двух метров, а у самых горных склонов — до трех-четырех метров.
К середине июля значительная часть поверхности ледника освободилась от снега, а к 21 августа фронт снегов отступил, освободив шестьдесят процентов всей площади. Это был «пик» лета. К этому времени на конце ледника стаяло уже около трех метров льда, на двести метров выше — всего полтора метра, а еще выше талые воды замерзали прямо на поверхности ледника, образовав так называемый наложенный лед. Здесь поверхность ледника повысилась.
Там, где преобладало снижение поверхности, каждый квадратный сантиметр ежедневно терял три-четыре грамма льда в ясные дни и один-два грамма — в пасмурные. В особенно теплые дни эти потери достигали десяти граммов в сутки. В целом же за лето солнце «переработало» в воду больше миллиона тонн старого льда.
Так происходило в естественных условиях на «белом» леднике. Впрочем, это было бы не совсем верно по отношению к Орто-Теру. Конечно, он белый по сравнению с окружающими его темными скалами и мореной. Но если сам ледник не может повлиять на окраску склонов своей долины, то склоны постоянно засыпают ледник камнями, щебенкой и пылью. На него обрушиваются камнепады и лавины.
Трудно ледникам в горах сохранять свою первозданную белизну. Например, известно, что на все ледники бассейна реки Чон-Кызылсу (их площадь всего немногим больше сорока квадратных километров) каждый год поступает около восьмисот тонн различных минеральных веществ, растворенных в воде дождей и снегопадов. Значительно больше темного материала попадает на ледники со склонов их долин. Всего в ледниках Иссык-Кульской котловины содержится не менее миллиона тонн минеральных веществ.
Ледник Орто-Тер чище других ледников. Но и его альбедо едва достигает 20–25 %. Приходится сожалеть о том, что белое-то оказывается недостаточно белым. Со снегом дело обстоит лучше, чем со льдом. Его альбедо никогда не бывает ниже 80–75 %. Мы посыпали угольной пылью снег, еще не успевший загрязниться. Специальную площадку окружили канавой, выдолбленной во льду, в которую будут стекать талые воды и направляться в отстойник, где мы сможем измерить их объем. Рядом — точно такая же контрольная площадка с естественной незагрязненной поверхностью. Мы стали наблюдать за изменениями альбедо и тепловыми потоками, снижением поверхности и количеством талых вод.
Пока не стаял снег, различия условий потребления тепла и таяния между площадками были очень велики, но потом они уменьшились. В среднем за семь недель сток с зачерненной поверхности оказался на 26 % больше, чем с контрольной. Если бы мы зачернили весь ледник, то увеличили бы его «водоотдачу» за лето почти на триста тысяч тонн.
В конце августа таяние сильно замедлилось, а вскоре выпал снег, покрывший ледник ослепительным снежным покровом. Он и не думал таять, когда появилось солнце. Лето было уже на исходе и у солнца не хватало сил сломить сопротивление вновь выпавшего снега…
Один из нарынских ледников. Во время опытов на Орто-Тере гляциологи убедились в том, что снегопады могут сильно помешать усиленному таянию на поверхности ледника и даже полностью ликвидировать эффект обращения белого в черное. Белый щит закрывает ледник от губительных солнечных лучей. Надо было повторить наш опыт в других районах, там, где летом меньше снегопадов.