Главная – Журналы – Криосфера Земли 2023 номер 4

Приведены результаты наблюдений за межгодовой динамикой глубины сезонного протаивания в доминантных ландшафтах типичной тундры на территории геокриологического стационара Марре-Сале (западное побережье п-ова Ямал). Показано, что максимальной реакцией на изменения климатических условий обладают дренированные ландшафты, а увлажненные и заболоченные ландшафты характеризуются сниженными темпами прироста глубины сезонного протаивания. Медленный рост глубины сезонного протаивания при наблюдаемом потеплении климата объясняется наличием высокольдистого горизонта в верхней части многолетнемерзлых пород, осадкой дневной поверхности, а также увеличением высоты мохового покрова. Неравномерный прирост растительности, в первую очередь мхов, формирует большую контрастность в пространственном распределении глубины сезонного протаивания. Для региональной оценки глубины протаивания предложено использовать средневзвешенную величину, учитывающую долю каждого ландшафта в общей ландшафтной структуре региона.

Гидрохимический мониторинг водных объектов позволяет получить информацию об их состоянии в изучаемый период и оценить влияние климатических факторов на режим водоема. В последнее десятилетие возрастает актуальность работ по изучению влияния криогенных процессов на ионный состав малых тундровых озер в российском Заполярье. Статистически установлено воздействие межгодовых колебаний температуры воздуха и осадков на ионный состав озер: изменяется содержание ионов NO₂, SO₄, NO₃. Активная термоденудация по берегам озер увеличивает общую минерализацию в среднем на 42.8 % и изменяет концентрацию ионов Na, Ca, Mg, K, PO₄, HCO₃.

Изучены мерзлотно-гидрогеологические условия тукулана Махатта в Республике Саха (Якутия), где распространены мощные таликовые водоносные горизонты. В первой половине июля 2021 г. дебит источников ручья Мугур-Тарын составлял 690 л/с, что меньше по сравнению с данными 1973-1974 гг. (770-930 л/с). Современные данные подтверждают стабильность химического состава надмерзлотных и межмерзлотных вод обследованных песчаных массивов за последние десятилетия. По химическому составу воды источников гидрокарбонатные кальциево-магниевые с минерализацией 13-50 мг/дм³. По данным маршрутных наблюдений и материалов дистанционного зондирования выявлено, что за последние 40-50 лет площадь песчаного массива, закрепленная растительным покровом, увеличилась примерно на 18 %. Это привело к понижению температуры пород, изменению водно-теплового баланса массива и снижению водных ресурсов таликовых водоносных горизонтов.

Предлагается аналитическое решение задачи функционирования глубинных сезонных охлаждающих устройств в предположении о квазистационарном режиме замораживания грунта испарителем системы. Рассмотрен случай применения предложенного решения для одной из конструктивных конфигураций глубинного сезонного охлаждающего устройства на талых грунтах с разной теплопроводностью при метеорологических условиях г. Салехарда. Получены зависимости радиуса промерзания грунта вокруг трубы испарителя от глубины для разных интервалов времени работы системы. Возможно применение аналитической модели на этапе проектирования для оценки и оптимизации конструкции рассматриваемой системы термостабилизации в тех или иных геокриологических зонах для разных теплофизических характеристик грунтов с учетом агрегатного состояния воды в них.

С целью обоснования технологии мониторинга многолетнемерзлых пород проведены теоретический анализ и моделирование полевых экспериментов высокоразрешающего геофизического метода импульсного электромагнитного зондирования. Для выбора оптимальных параметров зондирующей системы определена зависимость регистрируемой электродвижущей силы от расстояния между источником и приемником сигналов. На основе измерений температуры на геофизическом полигоне и выявленной зависимости между удельным электрическим сопротивлением и температурой рассчитаны вариации электросопротивлений приповерхностных супесей и суглинков за период с конца января по начало апреля 2022 г. Прослежена динамика изменения границы между сезонномерзлыми и нижележащими породами. С использованием рассчитанных по измеренной температуре электросопротивлений выполнено численное моделирование электродвижущей силы для установления зависимости сигналов от перемещения границы вследствие промерзания. Предложены подходы к верификации полученных результатов.

В первые десятилетия XXI в. для развития криологии все более очевидной стала назревающая необходимость смены ее парадигмы. Ее суть можно свести к двум основным положениям. Первое из них связано с переходом от рассмотрения криосферы как угрозы для человека к ее осмыслению в качестве одного из ключевых средообразующих и жизнеобеспечивающих ресурсов. Второе положение обусловлено необходимостью построения холистического образа криосферы Земли. Рассмотрение криосферы Земли в качестве сложной системы, состоящей из холодных, льдосодержащих слоев атмосферы, гидросферы и криолитосферы, подводит нас к необходимости анализа прежних терминов, идентифицирующих предметные области, изучающие мир холода. Представления о криосфере и криологии были сформулированы в 1974 г., а современное толкование объекта и предмета исследований явилось результатом многочисленных и многолетних разночтений и споров. В настоящее время термин “геокриология” продолжает широко употребляться в качестве синонима мерзлотоведения. Однако в процессе построения холистического образа криосферы Земли необходимо отталкиваться от свойств и состояния всего объекта в целом и создания терминов и понятий, способных отразить новые контексты изучения криогенных процессов, их онтологическую иерархию, системные связи и т. д. В этой ситуации философия науки призвана стать своеобразным источником создания новых образов, понятий и смыслов.

Отражены основные этапы научной и научно-популяризаторской деятельности одного из выдающихся исследователей природы Сибири, заслуженного деятеля науки Российской Федерации, доктора географических наук, профессора, почетного члена Русского географического общества, главного научного сотрудника ИМЗ СО РАН Владимира Романовича Алексеева.

Отражены основные этапы научной и педагогической деятельности Л.Н. Хрусталева, одного из выдающихся ученых в области инженерного мерзлотоведения, заслуженного изобретателя Коми АССР, заслуженного деятеля науки Российской Федерации, доктора технических наук, заслуженного профессора Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова.