На Тянь-Шанских ледниках каждый квадратный метр ледниковой поверхности накапливает от 150 до 500 г загрязняющего лед материала. Таяние относительно чистых ледников может быть усилено путем их искусственного загрязнения. Эту простую мысль впервые в нашей стране высказал основатель советской актинометрии (науки об измерении солнечной радиации) Н. Н. Калитин в 1929 г.

Впервые на научной основе эту проблему поставил основатель Тянь-Шанской физико-географической станции гляциолог Г. А. Авсюк. Он исследовал естественные возможности таяния ледников на Тянь-Шане и вычислил объемы талых вод с различных частей в различные месяцы года. Он доказал, что в наполнении водой малых горных речек основная роль принадлежит таянию ледников

и что таяние ледников идет главным образом за счет тепла солнечной радиации, потребление же этого тепла ледниковой поверхностью ограничивается величиной альбедо.

В 1950 г. Авсюк опытным путем изменял альбедо поверхности льда на двух ледниках Тянь-Шаня, используя в качестве зачерняющего материала лёсс и каменноугольную пыль. В дальнейших опытах он отдал предпочтение угольной пыли. Угольные частички не слипаются друг с другом, как частички лёсса, активно втаивают в лед и превращают его поверхность в жесткую гребенку. У угля, кроме того, поглощательная способность больше, чем у лёсса, на 20–25%. Авсюк сделал вывод: «Мы предполагаем, что и для практических целей угольная пыль явится подходящим материалом для запыления». Он выяснил, что наибольший эффект дает слой пыли в 1 мм толщиной и что на 1 кв. м требуется 5 г пыли.

Альбедо запыленного снега снизилось до 25–30%, запыленного фирна – до 15–20%, запыленного льда – до 7–10%. И это увеличило таяние снега в 6 раз, фирна в 3 раза, льда в 1,5 раза.

Результаты опытов произвели сенсацию. Появились противники самой идеи усиления таяния путем зачернения, доказывавшие, что такого значительного эффекта быть не может...

В конце 50-х годов другой гляциолог – Л. Д. Долгушин организовал опытное зачернение угольной пылью нескольких ледников в горах Нань-Шаня. Было получено около 12 млн. куб. м дополнительной воды. На следующий год в том же районе, когда с самолетов выбросили 70 т угольной пыли, получили 18 000 куб. м дополнительной воды на каждую тонну пыли.

В верховьях Конорулена. В 1755 г. впервые была составлена карта Иссык-Куля. Озеро на ней вышло четырехугольным, и вообще карта была очень неточной, но одна единственная точка оказалась нанесенной по всем правилам – на основе астрономических определений. Точка находилась в устье впадающей в Иссык-Куль реки Конорулен. В верховья этой реки направилась в 1963 г. экспедиция Института географии Академии наук СССР.

За передовым хребтом Терскей-Алатау озеро Иссык-Куль исчезло из вида. Мы оказались в холмистой местности, которая была столь же пустынной, как местность у западного побережья Иссык-Куля. Глинобитные домики поселка Дон-Тала были совершенно пустыми – обитатели поселка переселились на летние высокогорные пастбища джайлоо в зеленой Коноруленской долине, вытянутой с запада на восток на полсотни километров. Пожалуй, эта долина не нуждается в дополнительной воде, но вот в Дон-Тале, расположенном немного ниже, воды явно не хватает.

Въезжаем в одну из боковых долин и по берегу бурной, но не широкой речки направляемся к границе льдов. Она проходит по валу из хаотически нагроможденных камней – конечной морене ледника, замкнувшего широкую, выстланную альпийскими цветами долину. Ледник называется Орто-тер. Накануне на него с вертолета сбросили тюки с нашими вещами, продуктами, оборудованием. Снег на леднике практически еще не начинал таять – несмотря на начало июля, сюда еще не добралась весна, в предгорье уже давно уступившая место жаркому лету.

Прежде чем обосноваться в ледяном краю, пришлось совершить не меньше десяти восхождений на морену, потом дня два потратить на поиски сброшенных с вертолета вещей и еще день – на установку приборов для специальных наблюдений.

Мы хотим изучить, можно ли искусственно усилить сток с ледника. Для этого нужно знать, сколько осадков выпадает на его поверхность из атмосферы, сколько снега обрушивается со склонов, с какой скоростью движется лед вниз, сколько льда стаивает в разных частях ледника и при различных условиях погоды. Короче говоря, нужно было выяснить все статьи ледниковой бухгалтерии.

Еще в мае мы провели на Орто-тере снегомерную съемку и установили, что за зиму на поверхности ледника накапливается в среднем более 1000 мм снежных осадков, они формируют на леднике снежный покров мощностью до 2 м, а у самых склонов – до 3–4 м.

К середине июля – за полторы недели теплой погоды – значительная часть поверхности ледника освободилась от снега, а к 21 августа фронт снегов отступил до предела, очистив 60% площади ледника. Это был пик лета. К этому времени на конце ледника стаяло около 3 м льда, на 200 м выше конца – всего 0,5 м, а еще выше талые воды замерзали прямо на поверхности ледника, образуя так называемый наложенный лед. Здесь поверхность ледника уже не снизилась, а повысилась.

Там, где преобладало снижение поверхности, каждый квадратный сантиметр ежедневно терял 3–4 г льда в ясные дни и 1–2 г в пасмурные. В отдельные, особенно теплые дни эти потери доходили до 8–10 г в сутки. В целом же за лето солнце переработало в воду больше 1 млн. т старого льда. Правда, наложенного льда накопилось тоже изрядное количество, но стаяло все же на 400 тыс. т больше.

Так шло таяние в естественных условиях, на белом леднике. Впрочем, было бы не совсем верно так говорить об Орто-тере. Конечно, он белый по сравнению с окружающими его темными скалами и мореной. Но если этот белый ледник ни в какой степени не влияет на окраску склонов своей долины, то его окружение с помощью камнепадов, лавин и ветра вовсю старается засыпать ледник камнями, щебенкой и пылью.

Трудно ледникам в горах сохранять первозданную белизну. Например, на все ледники бассейна реки Чон-Кызыл-су, с которой мы встречались в предыдущей главе (площадь этих ледников всего 44 кв. км), только с атмосферными осадками каждый год поступает около 800 т различных минеральных веществ. Значительно больше темного материала скатывается на ледники со склонов их долин. Всего в ледниках Иссык-Кульской котловины содержится не менее миллиона тонн минеральных веществ.

Ледник Орто-тер чище многих других ледников. В 1 кг его льда содержится всего около 100 мг посторонних частиц. Но на поверхности концентрация этого мусора возрастает иной раз до 500 мг в 1 кг льда. Альбедо такой поверхности едва достигает 20–25%.

Таким образом, в поисках ответа на вопрос: «А что, если белое сделать черным?» неизбежно столкновение c фактом, что белое-то оказывается недостаточно белым.

Прошел месяц. За это время на конце ледника стаяло не меньше 1 м льда, а в верховьях, в фирновой зоне, сохранился зимний снег.

Основная площадка для наблюдений находилась в области абляции, но каждый день от одного до шести раз мы проводили синхронные измерения и в области аккумуляции. Разница была постоянной и довольно значительной.

За месяц наблюдений мы заметили, что условия поступления и распределения тепла на поверхности ледника весьма разнообразны. Так, иногда количество солнечного тепла, поступившего к поверхности в полдень, изменялось в 10–12 раз по сравнению с предыдущим днем. Примерно так же колебались величины радиационного баланса; интенсивность турбулентного теплообмена поверхности с более теплым воздухом изменялась ото дня ко дню в 6–7 раз.

При столь значительном различии в приходе тепла возможно и очень сильное и очень слабое таяние. Например, если бы ледник каждый день получал столько тепла, сколько получал он при очень сильной теплой адвекции и ясном небе в июне, то за весь месяц это составило бы 800 кал. на 1 кв. см и обеспечило бы с учетом альбедо таяние 3 м льда. Наоборот, если бы весь месяц стояла такая погода, как в дни, когда ледник получал лишь по 50 кал. на 1 кв. см, то стаяло бы всего 18 см.