Каждый ледник состоит из двух главных частей – области питания, или фирнового бассейна, и области расхода (абляции), также именуемой языком. Эти области лежат в равных высотных поясах, в условиях очень неодинакового климата: первые – на значительных высотах, где летние температуры низки, атмосферные осадки обильны и основная их масса выпадает в виде снега; тогда как вторые – гораздо ниже, где летние сезоны теплые и возможны дожди. По этой причине в верхней области ежегодное выпадение снега превышает его таяние, а значит, идет постоянный прирост массы льда, питание ледников, а в нижней области, наоборот, преобладает таяние, и эта масса убывает.
Области питания горных ледников обычно занимают горные цирки, или кары, относящиеся к самому верхнему ярусу рельефа гор, а области расхода чаще всего оказываются в их среднем поясе, а иногда и в предгорьях. У покровных ледников, имеющих форму плоско-выпуклых куполов, области питания занимают обширные привершинные поверхности, или ледниковые плато, а области расхода приурочены к нижним частям их склонов, окружая эти плато со всех или с нескольких сторон.
Итак, в области питания идет постоянное накопление снега и фирна; как говорят гляциологи, для нее характерен положительный баланс массы. Помимо снегопадов в питании ледника участвуют также снежные лавины и метели: они сносят снег с окружающих плато и склонов и концентрируют его в фирновом бассейне. В области расхода баланс массы, наоборот, отрицательный. Здесь потери льда, связанные с таянием и стоком, а в случае «приливных» ледников еще и с откалыванием айсбергов, существенно превышают снегонакопление. Тем не менее масса фирна и льда в верхней области совсем не обязательно растет, а в нижней далеко не всегда убывает. Будь это так, область питания скоро стала бы непомерно большой, а область абляции могла бы вовсе исчезнуть. На самом деле не происходит ни того, ни другого. Ежегодно возникающий дисбаланс между двумя областями ледника компенсируется с помощью особого механизма, который называется внутренним массообменом и состоит в оттоке «излишков, льда из фирнового бассейна и их притоке в область расхода, где каждый «бюджетный» год завершается с «недостачей».
Очень важна граница, разделяющая области питания и расхода, а именно та линия, или узкая полоса на поверхности ледника, где ежегодный прирост массы за счет снегонакопления оказывается равен ее потерям, т.е. приходные статьи баланса массы уравновешиваются расходными. Это – граница питания, которую также называют линией равновесия. Ее высота чрезвычайно чувствительна к колебаниям климата; она почти ежегодно меняется, повышаясь в теплые и сухие и снижаясь в холодные и влажные годы. Если ее снижение или подъем имеют направленный характер и значительный размах, то можно без риска ошибиться говорить о серьезном изменении регионального климата.
Но что значат такие повышения и снижения для жизни самого ледника? С изменением высоты границы питания меняется соотношение площадей области питания и области расхода, причем при ее повышении – в пользу области расхода, а при понижении – в пользу области питания. Меняются и сами эти площади, а значит, и суммарные величины прихода и расхода льда в них, баланс массы ледника в целом.
Данное понятие – баланс массы ледника – одно из важнейших в науке о природных льдах. Оно помогает понять механизмы колебаний ледников, вызванных изменениями климата. Что происходит с нашим текущим счетом в банке в итоге многократных поступлений и изъятий? Надо ли объяснять, что сумма, остающаяся к концу года, будет зависеть от того, сколько денег мы положим на счет или снимем с него. И общий итог, или баланс, будет либо положительным (банковский счет растет), либо отрицательным (счет в банке уменьшается). Может он быть и нейтральным, или нулевым, если наши расходы будут строго равны доходам.
Когда баланс массы ледника на протяжении ряда лет остается отрицательным, ледник уменьшается, его толщина сокращается, а конец отступает. И наоборот, при положительном балансе массы ледник растет, его конец наступает. Если же средний за многолетний период баланс массы остается нулевым (что случается, когда приходные и расходные статьи компенсируют друг друга), то форма и размеры ледника останутся неизменными; в таких случаях гляциологи говорят, что ледник находится в равновесном, или стационарном, состоянии.