Главная – Журналы – Криосфера Земли 2022 номер 5

Получены новые экспериментальные данные о потенциале замерзания воды Воркмана-Рейнольдса и токе от внешнего источника через фронт плавления льда. Предложена новая модель явления, учитывающая захват протонов и гидроксид-ионов ловушками заряда, в качестве которых выступают междоузлия решетки льда. Модель дает полуколичественное объяснение наблюдаемых особенностей явления.

Рассмотрены предпосылки и моделирование возможных прорывных паводков в долине реки Бодомдара (Таджикистан) с использованием детальных полевых данных. По результатам маршрутного обследования установлено, что озеро Бодомдара Верхнее является наледниковым, что предполагает его дальнейший прорыв и, в свою очередь, может привести к каскадному прорывному паводку. Чаша озера Бодомдара Нижнее относительно стабильна, его прорыв возможен и без каскадного паводка при аномально высоких температурах, снеготаянии в сочетании с экстремальными дождевыми осадками. Было рассмотрено два вероятных сценария: I - прорыв озера Бодомдара Нижнее (по результатам батиметрической съемки 2020 г. объем составил 328 тыс. м³); II - каскадный прорыв озер Бодомдара Верхнее и Нижнее (объемом 700 тыс. м³). В качестве данных о рельефе использовались цифровая модель рельефа ALOS PALSAR (12.5 м), а для конуса р. Бодомдара - цифровая модель на основе снимков с беспилотного летательного аппарата. Гидрограф прорывного паводка для сценария I был получен с использованием модели прорыва озера, разработанной Ю.Б. Виноградовым, для сценария II - с помощью эмпирической формулы. Приращение материала оценивалось в транспортно-сдвиговой модели селеобразования. Полученный гидрограф использовался для зонирования долин рек Бодомдара и Шахдара суммарной протяженностью 75 км на основе модели FLO-2D. По результатам моделирования в вершине устьевого конуса выноса р. Бодомдара по сценарию I максимальный расход составит 143 м³/с, по сценарию II равен 348 м³/с.

Многие элементы природной среды представляют собой площадные объекты, которые меняют свое положение и форму во всех масштабах изменчивости. Для морского льда такими элементами могут быть припай, дрейфующий лед, полыньи, ледяные массивы, граница многолетних льдов. Этими элементами могут быть также границы ледника, вечной мерзлоты, снежного покрова, лесной зоны, различные изолинии гидрометеорологических полей (изотермы, изобары и др.). Для анализа таких данных, как правило, используются аппроксимации в виде сеточной области или системы разрезов. В статье предлагается прямой анализ данных, основанный на операциях с векторными полигонами. Создан и протестирован эффективный алгоритм расчета вероятности (частоты повторяемости) неограниченного количества полигонов, предложен критерий подбора одной из реальных кромок полигона в качестве аналога изолинии вероятности пересечений полигонов. Созданная методика была протестирована на данных о припае Карского моря, взятых из электронных ледовых карт ААНИИ за 1998-2020 гг. По этим данным получены карты вероятности припая для холодного сезона каждого года и для одного времени года за весь рассматриваемый промежуток времени, оценены режимные характеристики припая, выявлена тенденция уменьшения припайных льдов. Для первой декады мая (период максимального устойчивого развития припая) для экстремальных, медианных и квартильных изолиний вероятности подобраны аналоги из фактических рядов наблюдений.

Приводятся результаты исследований содержания метана в породах слоя сезонного оттаивания и верхнего горизонта многолетнемерзлых пород в районе стационара Марре-Сале (западное побережье полуострова Ямал) и устья реки Печора. Проанализированы данные по содержанию метана в многолетнемерзлых четвертичных отложениях и подземных льдах разного генезиса и данные об эмиссии метана с поверхности доминантных ландшафтов типичной тундры Марре-Сале. Установлено, что наибольшее количество метана в породах в слое сезонного оттаивания и верхнем горизонте многолетнемерзлых пород характерно для заболоченных ландшафтов поймы и сильно увлажненных понижений на поверхности морской террасы. В хорошо дренированных ландшафтах метан в отложениях слоя сезонного оттаивания практически отсутствует. В породах верхней части мерзлоты содержание метана в 5-6 раз больше, чем в перекрывающем слое сезонного оттаивания. Показано, что большое количество метана (в среднем около 2 мл/кг) содержится в суглинисто-глинистых отложениях морского генезиса в основании разреза Марре-Сале, а также в пластовых льдах. Характер распределения метана в мерзлых породах и подземных льдах приближен к логнормальному. Значительные потоки метана (до 10.7 мг/(м² x ч)) зафиксированы с заболоченных или сильно увлажненных поверхностей, занимающих 45-50 % площади типичной тундры.

Рассмотрены условия возникновения, существования и таяния наложенного льда на куполе Беллинсгаузен на полуострове Файлдс острова Кинг-Джордж (Ватерлоо) вблизи Антарктического полуострова. Ежегодное накопление наложенного льда составляло около 15 см. В годы с положительным балансом массы на ледниковом куполе толщина наложенного льда увеличивалась. Максимальная измеренная толщина многолетнего наложенного льда на куполе достигала 145-150 см и даже 300 см. Оценено значение наложенного льда в балансе массы льда ледникового купола Беллинсгаузен в разные годы в течение периода наблюдений с 2007 по 2021 г. Показана необходимость режимных наземных наблюдений для выяснения сезонной границы наложенного льда как положения высоты границы питания.

8 сентября 2022 г. ушел из жизни признанный специалист в области геоморфологии и эволюционной географии, палеогеографических реконструкций и динамики перигляциальных ландшафтов в неоплейстоцене и голоцене Северо-Востока России, главный научный сотрудник лаборатории общей геокриологии Института мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН, доктор географических наук А.А. Галанин. Алексей Александрович останется в памяти коллег как талантливый исследователь, с энтузиазмом и страстью относившийся к науке, сердечный и замечательный человек.