Главная » Сибирь » Вечная мерзлота
Туризм. Отдых. Турфирмы. Гостиницы. Турбазы.

Архив

Август 2017
Июль 2017
Июнь 2017
Май 2017
Апрель 2017
Март 2017
31082009

Вечная мерзлота

Рубрика: Сибирь, География

Вам нравится?
да | нет
0
Если Вы обнаружили опечатку, ошибку или неточность, сообщите нам - выделите ее и нажмите Ctrl + Enter
Вечная мерзлота Анализ метеорологических данных по ряду стран Северного полушария - России, Канады, США, Китая подтверждает, что в последние 25-30 лет действительно происходит потепление климата, хотя и более умеренное. Повышение температуры воздуха за этот период в большинстве регионов России составляет 1-1,2 градуса Цельсия. По данным Американского геофизического союза, за 1991-1997 годы глобальная температура воздуха повысилась на 0,62 градуса Цельсия. В последние 3-4 года потепление климата мог почувствовать каждый россиянин средней полосы нашей страны: здесь жаркие и сухие летние сезоны и мягкие зимы следовали друг за другом. Нашим современникам особенно запомнится лето 1999 года, сценарий которого развивался по М.Е.Салтыкову-Щедрину, точно как в городе Глупове во время правления градоначальника Фердыщенки, когда "с самого вешнего Николы, с той поры, как начала входить вода в межень, и вплоть до Ильина дня не выпало ни капли дождя... небо раскалилось... пахло гарью... травы и всходы огородных овощей поблекли..."

Люди задались вопросом - почему это происходит и что будет дальше? Глуповцы видели причину возникшего несчастья в распутстве Фердыщенковой любовницы Аленки. К сожалению, в наши дни высокообразованные специалисты, владеющие арсеналом современных математических методов и быстродействующей компьютерной техникой, также пока не могут уверенно объяснить, что случилось с климатом Земли, будет ли он намного теплее в XXI веке по сравнению с XX, в чем причины глобальных климатических изменений? В наши дни заговорили о смещении полюсов и даже о натовских бомбардировках Югославии, мол, виноваты они. Потепление климата приводит, в свою очередь, к оттаиванию вечной мерзлоты и освобождению газов - особенно метана, захороненных в мерзлоте, и их дополнительному поступлению в атмосферу. Не случайно в газетных сообщениях последних лет появились предостерегающие заголовки: "Метановая бомба в вечной мерзлоте". Что это - реалии или фантазии? Многочисленные исследования по проблеме глобального потепления климата проводились и проводятся в рамках тематических планов институтов, государственных и международных программ.

Россиян проблема ожидаемых изменений климата интересует или должна интересовать особо: как никак более 65% ее огромной территории занято вечной мерзлотой, которая зависит от климата, чутко реагирует на малейшие его изменения и поэтому отнюдь не является вечной.

Вечная мерзлота Скованные льдом горные породы развиты на севере Европейской России, Урала, севере Западной Сибири, на большей части Восточной Сибири, Байкала, Забайкалья и Дальнего Востока. Отрицательные температуры проникают в земную кору до глубины 1300-1500 метров, минимальные их среднегодовые значения достигают -15...-16 градусов Цельсия. Вечномерзлый покров литосферы в плане напоминает изрядно потертое одеяло: вдоль верхнего - северного края карты Сибири он почти сплошной, с редкими дырами и прорезями в виде таликов под крупными озерами и реками, мощность мерзлоты здесь максимальна, а температуры минимальны. К югу таликовых прорех становится все больше, толща мерзлоты уменьшается, температура ее повышается и у нижнего, южного края области вечной мерзлоты от сплошного покрова остаются одни лоскутки - острова мерзлых пород мощностью в несколько метров или десятков метров с температурой, близкой к нулю.

Хозяйственное значение области вечной мерзлоты, или криолитозоны, как ее называют мерзлотоведы, трудно переоценить. Это - стратегический тыл экономики России, ее топливно-энергетическая база и валютный цех. Северный край страны населен крайне скудно. На огромных просторах арктических холодных пустынь, тундры, лесотундры, тайги и горных степей, на равнинах, плоскогорьях и в горах на один квадратный километр приходится менее одного человека. В Ямало-Ненецком национальном округе этот показатель равен 0,6 человека на кв. километров, в Корякии и на Чукотке 0,1-0,2, а в Эвенкии и на Таймыре и вовсе 0,03-0,06.

Тем не менее, нельзя забывать, что в пределах криолитозоны России сосредоточено более 30% разведанных запасов всей нефти страны, около 60% природного газа, неисчислимые залежи каменного угля и торфа, большая часть гидроэнергоресурсов, запасов цветных металлов, золота и алмазов, огромные запасы древесины и пресной воды. Значительная часть этих природных богатств уже вовлечена в хозяйственный оборот. Создана дорогостоящая и уязвимая инфраструктура: нефтегазопромысловые объекты, магистральные нефте- и газопроводы протяженностью в тысячи километров, шахты и карьеры, гидроэлектростанции, возведены города и поселки, построены автомобильные и железные дороги, аэродромы и порты. На вечной мерзлоте стоят Магадан, Анадырь, Якутск, Мирный, Норильск, Игарка, Надым, Воркута, даже в границах Читы имеются острова вечной мерзлоты. В настоящее время хорошо разработаны методы прогнозирования последствий строительства зданий и сооружений на вечной мерзлоте. Однако не только деятельность человека меняет мерзлотные условия. В гораздо больших масштабах оказывают влияние на мерзлые толщи трудно предсказуемые изменения климата.

Прогрессивное оттаивание мерзлых пород может обернуться катастрофическими последствиями. Дело в том, что верхние горизонты вечномерзлых пород мощностью от 2-5 до 30-50 метров и более содержат лед в виде мелких линзочек и жилок, а также крупных залежей в виде клиновидной решетки или пластовых залежей мощностью до 30-40 метров. На некоторых участках северных равнин лед составляет до 90% объема мерзлых пород. Б.И. Втюрин оценивает запасы подземных льдов криолитозоны России в 19 тыс. куб. километров, что дает право иногда называть вечную мерзлоту подземным оледенением.

Оттаивание льдонасыщенных пород будет сопровождаться просадками земной поверхности и развитием опасных мерзлотных или криогенных геологических процессов: термокарста, термоэрозии, солифлюкции и др. Целые регионы с низкими абсолютными отметками поверхности окажутся затопленными морем. Возникнет угроза разрушения зданий и инженерных сооружений, возведенных с сохранением мерзлого основания. Такие последствия потепления климата станут разорительными для экономики.

Мерзлотоведы в состоянии количественно оценить грядущие изменения вечной мерзлоты на любой срок времени и предотвратить многие вредные их последствия, свести к минимуму затраты на стабилизацию мерзлотной обстановки, но только в том случае, если достоверно известны исходные климатические параметры. Загвоздка в том, что климатические прогнозы еще далеки от совершенства, что объясняется сложной природой изменений погоды и климата. Климат постоянно претерпевает естественные изменения. В 1625 году сэр Фрэнсис Бэкон обратил внимание на то, что кроме суточных и сезонных изменений метеорологических элементов имеются еще многочисленные многолетние циклы их изменения. В 1957 году Дж.К. Чарлсуэрт уже насчитывал около 150 циклов колебаний климата различной продолжительности. А.С. Монин и Ю.А. Шишков выделяют миллиардолетние циклы, циклы продолжительностью в сотни и десятки миллионов лет и более мелкие колебания с периодом от десятков тысяч до десятков лет. Хорошо известны короткопериодные колебания метеорологических элементов: 9-14-летние, 5-6-летние и др. Все разнопериодные циклы изменения климата и погоды накладываются друг на друга и создают сложный интегральный ход изменения метеорологических элементов. В последние два-три десятилетия на естественные климатические циклы все заметнее стали накладываться направленные изменения, связанные с техногенезом.

К сожалению, достоверность и оправдываемость долгосрочных метеорологических прогнозов пока оставляют желать много лучшего. В итоге результаты прогнозов климата получаются разноречивыми, что, в свою очередь, вызывает неоднозначность в мерзлотных прогнозах. Различаются сценарии значительного потепления климата области вечной мерзлоты в XXI веке и умеренного потепления, имеется даже сценарий похолодания. Сценарии значительного потепления климата распространяются на территорию вечной мерзлоты лишь с учетом самых общих ее свойств. По М.К. Гавриловой, к середине грядущего столетия среднегодовая температура воздуха в Сибири и на Дальнем Востоке повысится на 4-10 градусов Цельсия, вследствие чего вечная мерзлота будет оттаивать и со временем сохранится только в высоких горах и на равнинах севера Восточной Сибири и Дальнего Востока. О.А. Анисимов и Ф.Э. Нельсон считают, что увеличение глобальной температуры воздуха на 2 градуса Цельсия приведет к полному оттаиванию мерзлых пород на 15-20% территории криолитозоны. Метеорологические данные за последние 10-15 лет показывают, что экстремальные сценарии изменения климата Сибири не оправдываются, потепление идет, но более скромными темпами.

При обосновании сценариев умеренного потепления климата, помимо данных метеостанций, используются также результаты наблюдений на геокриологических или мерзлотных стационарах, где одновременно с метеорологическими измерениями исследуются тепловой режим грунтов, сезонное промерзание - протаивание и мерзлотные процессы. Такое сочетание повышает достоверность мерзлотно-климатических прогнозов. Остановимся на этой проблеме подробнее.

Вечная мерзлота До недавнего времени сеть метеостанций на севере России была достаточно большой, продолжительность метеорологических измерений в нашей стране достигает 180 лет. Кроме того, к началу 1990 года здесь существовало около 25 геокриологических стационаров - опорных пунктов мониторинга криолитозоны.

При изучении многолетних колебаний современного климата необходимо усреднять метеорологические данные за ряд соседних лет, чтобы исключить случайные вариации. Наиболее часто выбирают период усреднения в 10 лет. Анализ средних скользящих 10-летних значений температуры воздуха, выполненный по ряду регионов севера России и Сибири, показал, что в большинстве континентальных районах Севера за метеорологический период наблюдений в целом отмечается заметное повышение температуры воздуха, до 2,4 градуса Цельсия в Якутске за 1830-1995 годы. Наоборот, в районах, примыкающих к северным морям, прирост температуры воздуха за все время метеорологических измерений, несмотря на существование ее колебаний в отдельные годы, практически отсутствует. Это дает основание полагать, что в Арктике и некоторых смежных регионах вследствие близости морей и слабого техногенного воздействия современные потепления и похолодания не выходят за пределы естественной вековой цикличности климата. Здесь "маятник" погоды находится в состоянии устойчивого равновесия.

Можно выделить два периода с отчетливо выраженным повышением температуры воздуха на Севере: с конца XIX века по 1940-е годы XX века и с середины-конца 1960-х годов до настоящего времени. Последнее потепление пока не достигает размеров "потепления Арктики". Более того, в начале 1990-х годов на ряде арктических метеостанций наблюдалось заметное похолодание. Однако последующие годы оказались достаточно теплыми, что явилось причиной сохранения общей тенденции потепления климата в наши дни.

Темп повышений среднегодовой температуры воздуха за последние 25-30 лет составляет 0,02-0,03 градуса Цельсия в год в условиях Европейского Севера, 0,03-0,07 - на севере Западной Сибири и 0,01-0,08 градуса Цельсия в год - в Якутии. Само повышение температуры воздуха за этот период изменяется от 0,4 до 1,8 градуса Цельсия. Потепление климата обусловлено главным образом повышением зимней температуры воздуха.

Если тенденция к климатическому потеплению сохранится в первой половине XXI века, можно ожидать повышение среднегодовой температуры воздуха к 2020 году на 0,9-1,5 градуса Цельсия и к 2050 году на 2,5-3 градуса Цельсия. Атмосферные осадки к этим же годам возрастут на 5 и 10-15%, соответственно.

Анализ данных мониторинговых наблюдений и геотермических исследований свидетельствует о широко распространенной деградации верхних горизонтов криолитозоны - повышение температуры вечномерзлых пород, уменьшение их площади, возрастание глубины сезонного протаивания, за последние 15-25 лет. Повышение температуры вечной мерзлоты может быть вызвано как потеплением климата, так и возрастанием снегоотложений.

В качестве наглядного примера происходящих термических изменений в криолитозоны используем данные наблюдений стационара Марре-Сале (Западный Ямал), расположенного на участке одноименной метеостанции. Здесь почти на всех экспериментальных площадках зафиксировано повышение температуры мерзлых пород на глубине 10 метров за 1979-1998 годы.

Оно изменялось от 0,1 до 1 градуса Цельсия. Только в полосе поверхностного стока воды (площадка 34) многолетние изменения температуры пород практически не отмечались. По результатам геотермических исследований обнаружено, что современное потепление пород достигает глубин в десятки метров. Рассмотрение материалов наблюдений того же стационара Марре-Сале показывает, что, несмотря на большие междугодовые вариации глубины сезонного протаивания, в целом обнаруживается слабая тенденция к ее возрастанию за 1978-1998 годы. Прогнозируемая глубина сезонного протаивания на 2020 год возрастет на Севере всего на 15-20 см в песках, а в супесях, глинах и торфах еще меньше. Прогнозируемые региональные повышения температуры поверхности пород не превысят 1,4 градуса Цельсия на 2020 (2025) и 2,3 градуса Цельсия на 2050 год.

За начало глубокого оттаивания мерзлых пород принят момент, когда слой грунтов, оттаявший за лето, зимой промерзнет не полностью и кровля вечномерзлых пород начнет прогрессивно понижаться. Временной интервал, за который вечномерзлые породы оттают полностью, зависит не только от потепления климата, но также от состава и льдистости пород, их температуры и мощности, от теплопритока снизу, из земных недр. Таяние может продолжаться годами, десятилетиями, сотнями и тысячами лет.

Наибольший вклад в разнообразие реакции мерзлоты на атмосферные воздействия вносит рельеф земной поверхности, три категории рельефа: равнины, плоскогорья и горы.

Вечная мерзлота Первая с юга зона - это территории, на которых вечная мерзлота к 2020 году будет оттаивать сверху повсеместно, где она развита. Эта зона сформируется только в пределах Западно-Сибирской низменности, на южном пределе современной криолитозоны. Здесь в настоящее время встречаются редкие острова-линзы вечномерзлых пород с температурой выше -0,5 градуса Цельсия, приуроченные к торфяникам. После их оттаивания южная граница криолитозоны отступит к северу на 300 километров и более, таяние вспученных льдом торфяников будет сопровождаться интенсивными просадками их поверхности, но серьезных изменений в природную обстановку и деятельность человека это не внесет: вечномерзлые торфяники встречаются редко и в хозяйственную деятельность практически не вовлечены.

Вторая зона - территории, где вечномерзлые породы будут повсеместно таять к 2050 году. На севере европейской части России криолитозона к этому времени отступит в северном или северо-восточном направлении на 50-100 километров, в Западной Сибири - на 100-250 километров, на юге Среднесибирского плоскогорья - на 600 километров. В горах изменения криолитозоны будут минимальными: острова вечномерзлых пород будут оттаивать повсеместно только на Енисейском кряже и в небольшой части гор Южной Сибири и юго-восточного Байкала и Забайкалья. Как и в предыдущей зоне, последствия оттаивания мерзлых пород окажутся незначительными: исчезнут острова и небольшие массивы мерзлых пород в самых неудобных для человека урочищах - торфяниках, на сильно замшелых участках тайги, на затененных днищах узких, глубоких долин, на склонах северной экспозиции. Современная температура этих пород не ниже -1 градуса Цельсия.

Третья зона объединяет территории, где к 2050 году глубокое оттаивание вечномерзлых пород начнется не повсеместно. Современная температура вечномерзлых пород здесь меняется в основном в пределах от -1 до -5 градусов Цельсия. Оттаивать будут только малольдистые породы с температурами не ниже -1...-1,5 градуса Цельсия. Это преимущественно пески и скальные породы. Ширина зоны частичного оттаивания вечномерзлых пород на севере европейской части России достигнет 30-100 километров, на севере Западной Сибири - 40-200 километров, в Восточной Сибири - 240-820 километров.

Зона включает в себя также часть низких гор Южной Сибири, Байкала, Забайкалья, юга Дальнего Востока и Камчатки до 60-62 градусов северной широты.

В четвертую зону, зону относительно стабильных вечномерзлых пород, входит северная часть криолитозоны с самыми низкими температурами пород от -3 до -16 градусов Цельсия. Мощность их измеряется сотнями метров. При прогнозных масштабах потепления климата глубокое протаивание мерзлых пород на этой территории исключается. Незначительно увеличится лишь площадь таликов.

Таким образом, на основе вышеприведенных данных можно сделать вывод об изменениях криолитозоны России к середине XXI века. Через 50 лет температура поверхности грунтов повысится на 0,9-2,3 градусов Цельсия, а глубина сезонного протаивания увеличится на 15-33%. В результате этого южная граница криолитозоны на равнинах и плоскогорьях отступит к северу и северо-востоку на 50-600 километров. Если к зонам полного оттаивания вечномерзлых пород добавить зону частичного их таяния, то в целом образуется полоса деградации вечной мерзлоты, ширина которой на севере европейской части России достигнет 50-200 километров, в Западной Сибири - 800 километров и в Восточной Сибири - 1500 километров. Сильно сократятся, но полностью не исчезнут острова и массивы вечномерзлых пород в горах Байкала, Забайкалья, юга Дальнего Востока и на Камчатке.

Негативные последствия климатического потепления будут отмечаться на всей территории криолитозоны: усиление деградации мерзлых толщ, как по вертикали, так и в плане нарушение функционирования природно-технических систем, при проектировании которых не была учтена возможность глобального потепления климата и деградации мерзлоты. На территории, где вечномерзлые породы относительно стабильны из-за высокой льдистости верхнего горизонта мерзлых пород даже небольшое увеличение глубины сезонного протаивания приведет к активизации таких разрушительных мерзлотных процессов, как термокарст, термоэрозия и солифлюкция. Усилятся процессы разрушения береговых уступов арктических морей. Экономика Севера потребует дополнительных затрат для обеспечения сохранности мерзлого основания зданий и инженерных сооружений.

Непринятие своевременных защитных мер может обернуться катастрофой.

Ожидаемое к середине XXI века потепление климата Сибири и криолитозоны сопоставимо с потеплением в период голоценового климатического оптимума 4600-8000 лет назад, когда южная граница криолитозоны отступила к северу и заняла положение, близкое к прогнозируемому ее положению в 2050 году. На территориях, где вечная мерзлота сохранялась, увеличивалась глубина сезонного протаивания. Анализ строения верхнего горизонта вечномерзлых пород позволяет установить глубину сезонного протаивания в это время. В арктических и высокогорных районах она оказалась на 20-40% больше современной глубины, то есть сопоставимой с прогнозируемой величиной прироста мощности сезонно талого слоя к 2050 году. Подобное совпадение лишний раз подтверждает реальность предложенного сценария потепления климата и криолитозоны.

А.В. Павлов
09228
Интересное в Сибири, Иркутской области и Республике Бурятия:
Оставить отзыв, комментарий
Имя:
E-mail:
Последние сообщения с форума
Отдых на Байкале в коттедже "УтуликЛюкс", написал Sergei2009
Ответил Sergei2009, А что на снежной? Куча испражнений, все загадили. Я построил еще гостевой дом на 1-2семьи. Квадроцикл, велосипеды, судно на воздушной подушке, тир, бо...
Отдых на Аршане, написал Natalia
Ответил BaikalGol, Отдых и размещение в гостевых домах п. Аршан, приглашаем: http://www.otdyh-v-...
Безенги, центральный Кавказ, горный поход. Отчет, написал olka30
Ответил vazonov11, классный отчет.
Кто в Иркутске качественно предлагает туры на Ольхон, написал Nudaurr
Ответил Веста, Ангара тур в Иркутске предлагает очень качественно и профессионально туры на Ольхон и не только! В июле отдыхали в отеле в Хоранцах вместе с друзьями...
Турбаза Шумак в Восточном Саяне, написал Vika
Ответил Марина, вика, а скажите пожалуйста, сколько стоит это удовольствие,как найти группу и где это лучше делать, может дадите какие нибудь ссылочки или адреса почт...
Приглашаю в Хакасию, написал choopi
Ответил choopi, Приглашаю в Хакасию. Акварельный мастер-класс + интересная туристическая программа, конные вылазки, сплав по реке Белый Июс, прогулки по горам и пещер...
Купить билеты до Хужира и Аршана теперь можно online, написал Юлия
Ответил Юлия, Автовокзал Иркутска запустил online сервис по продаже билетов на Ольхон (до поселка Хужир), а также до Аршана и Улан-Удэ. Купить билеты «Иркутск – по...
На Байкале пролив Малое море зарастает спирогирой, написал Saurm
Ответил Saurm, Научную экспедицию «за спирогирой» провели на Байкале ученые Лимнологического института Сибирского отделения Российской академии наук из Иркутска. В е...
Вверх
Рейтинг@Mail.ru
© 2009-2015 Travel-Siberia.Ru

По всем вопросам обращаться на travelsiberia@gmail.com
Использование любых материалов, размещенных на сайте, допускается только со ссылкой на сайт "Турпортал Байкал и Восточная Сибирь"