Начать, пожалуй, лучше всего с оценки той роли, которую играет в формировании припая у берегов Антарктиды, да и льда вообще, снег.
Для прибрежной зоны материка характерны стоковые ветры, суть которых состоит в том, что воздух, охлажденный над внутриконтинентальными районами, как более тяжелый скатывается по склону материка от его центра к периферии, достигая на побережье силы урагана. На станции Русская отмечена скорость стокового ветра 78 м/с, на мысе Денисон – 87 м/с (наверное, это полюс ветров), в Молодежной, Мирном и Ленинградской ветер более 30 м/с – также не исключительное явление. Ревущий поток стокового ветра выносит к побережью и сбрасывает в океан огромное количество снега. Даже не снега, а мельчайшей снежной пыли, которая в приземном слое толщиной до нескольких метров приводит к практически полному отсутствию видимости и утрамбовывает снежные заструги до плотности дубового паркета: на снежных застругах даже не остается следа от передвижения гусеничных машин. В. Х. Буйницкий подсчитал, что в районе Земли Адели, где стоковые ветры особенно злы и яростны, на протяжении года через каждый километр береговой линии переносится около 50 млн. т снега, а в среднем вынос снега с материка на 1 км берега составляет 1,5 млн. т в год. Куда же девается это обилие снега, сброшенного с материка в океан?
В период, когда у побережья наблюдается открытая вода, снег, попадая на ее поверхность, образует обширные скопления снежуры – очень похожее на комья ваты вытянутое по направлению ветра ледяное образование. Оно состоит из обильно пропитанного морской водой снега и находится в стадии замерзания. Снежура либо угоняется ветром в открытый океан и замерзает там, либо, если встречается препятствие в виде скопления айсбергов или острова, накапливается с наветренной стороны препятствия, смерзается и образует поля молодого льда. Эти поля могут быть оторваны и вынесены в зону дрейфующего льда, или, что бывает чаще всего, могут дать начало новому припаю, формирующемуся у побережья. Лед, образующийся таким образом, обычно называют водно-снежным. Кристаллы этого льда напоминают мелкие зерна размером от 0,5 до 2 мм в поперечнике. Воздушные и солевые ячейки водно-снежного льда в отличие от конжеляционного льда располагаются не вертикально, а рассеяны по всей толще льда в виде мелких сферических пузырьков. Нельзя сказать, чтобы подобный процесс не происходил в арктических районах, но там он не носит такого «массового» характера, как в Антарктике.
Влияние стокового ветра и снега на формирование льда на этом не кончается. Вот припай уже установился и покрывает всю видимую акваторию океана до горизонта. Местами это тонкая ледяная пленка – там, где процесс ледообразования шел по конжеляционному типу, местами лед потолще – там, где набилась и смерзлась снежура. Тогда-то и начинает проявляться другое свойство стокового ветра. Разогнавшись до скорости урагана на краю материка, он с выходом на ровную горизонтальную поверхность теряет скорость, что называется, на глазах. Примерно в 10-15 км от побережья стоковый ветер не ощущается, а снег, переносимый им, начинает откладываться на припае километрах в двух от берега, где ветер теряет свою скорость почти наполовину. Зато полосу от берега до начала зоны накопления снега он вылизывает до самого льда. Она стоит почти бесснежная, ровная, как стол.
А вот там, где снег начинает оседать на лед, он наслаивается в изрядных количествах. По нашим северным понятиям влияние снега на рост льда однозначно. Снег является своеобразным одеялом, которое, благодаря своим теплоизолирующим свойствам, замедляет, приостанавливает процессы увеличения толщины льда. Но в Антарктике снега оказывается слишком много, лед не выдерживает его тяжести, прогибается ниже уровня воды, которая, фильтруясь сквозь лед вверх, растекается по его верхней поверхности и смерзается со снегом. Этот процесс отмечается в том случае, если толщина снега превышает одну треть – по данным В. А. Спичкина – или одну четверть – по данным В. Х Буйницкого – толщины льда. Процессы фильтрации воды вверх и нарастания льда с верхней поверхности, а не с нижней, охватывают большие по площади участки припая и дрейфующего льда. Дело в том, что если прибрежная полоса припая аккумулирует снег, принесенный стоковыми ветрами, то в прикромочной полосе, особенно в зонах скопления айсбергов, накапливается снег, приносимый циклонами. Наблюдения показывают, что на таких участках на три четверти либо даже почти полностью ледяной покров сложен льдом, образовавшимся именно таким образом. Чаще всего его называют инфильтрационным снежно-водным льдом. Лед этого типа имеет характерную слоистую структуру с чередованием слоев с кристаллами относительно правильной формы – в слоях, менее насыщенных морской водой, и неравномерно-зернистой формы – в слоях, образовавшихся в условиях сильного насыщения водой. В морях Арктики и во льдах Центрального Арктического бассейна лед подобного типа встречается крайне редко.
Таким образом, влияние сброса снега в океан на процессы формирования ледяного покрова настолько велико, что для классического процесса, типичного для Арктики, – конжеляционного ледообразования остается очень мало места. В чистом или почти в чистом виде он встречается чаще всего в прибрежной зоне, там, где аккумуляция снега либо вовсе отсутствует, либо она минимальна.
Чтобы окончательно сбить с толку исследователей, собаку съевших на льдах Арктики, Антарктика решила озадачить их еще и так называемым внутриводным льдом. Он образуется и в Арктике в приустьевых участках морей и вблизи разводий. В Антарктике с ним впервые столкнулись на рейде Мирного, где под припаем были обнаружены скопления ледяных пластин размером до 10 см в поперечнике. Кристаллы – пластины внутриводного льда настолько густо унизывали опущенные в воду предметы, что они приобретали плавучесть и всплывали к нижней поверхности льда. У Молодежной, в заливе Алашеева, чаще всего встречается другая разновидность внутриводного льда – донный лед. Мой коллега-гидролог Владимир Федотов во время зимовки на Молодежной собрал коллекцию камней, вмерзших в толщу льда. Самый тяжелый из них весил около 800 г. Донный лед в начале зимы покрывает буквально все дно на прибрежных мелководьях залива Алашеева. Оторванный от дна течением либо волнами, он поднимается вверх просто за счет плавучести и примерзает к нижней поверхности припая вместе с мелкими камнями, галькой, остатками живых организмов и водорослями.
Теплоход «Надежда Крупская», заходивший в залив Прюдс в районе базы Эймери с включенным эхолотом, внезапно напоролся на банку с глубинами около 3 м. На карте ее не было. Капитан рискнул и прошелся над «банкой» вторично – тот же результат. Тогда потравили метров на пятьдесят якорь и прошли еще раз. Якорь дна не задел. Просто судно проходило над мощным слоем внутриводного льда, который и давал на эхограмме четкую отметку.
Скопления внутриводного льда в прибрежной зоне под припаем могут достигать нескольких метров. Так, в 1971 г. во время гидрологических работ в районе островов Хасуэлл на рейде Мирного у нас не срабатывали батометры на двух верхних горизонтах: 2,5 и 5 м. Посыльный грузик, опускаемый по тросу, не мог пробить скопления внутриводного льда, зависал на нем, и мы «досылали» его длинным шестом.
Внутриводный лед этого типа представляет собой дискообразные пластины размером от 3 до 10 см в поперечнике. Природа их образования в толще морской воды неясна. Скорее всего, их возникновение связано с поступлением пресных вод с материка, главным образом в весенне-летний период, когда происходит интенсивное таяние ледников. В больших количествах лед этого типа отмечался в виде подледных скоплений и в толще припая у шельфовых ледников Лазарева, Эймери, Фильхнера и Ронне. Поэтому можно предположить также, что если, как считают многие гляциологи, между нижней поверхностью ледника и коренным ложем материка существует тонкий слой воды, то образование этого льда в зоне контакта океана с коренным ложем материка может происходить на протяжении всего года. В пользу этого предположения говорит тот факт, что в тонких срезах морского льда, образующегося в ледниковых бухтах ледника Фильхнера, близ базы Дружная, присутствие пластин внутриводного льда отмечалось практически по всей толще.