Главная – Журналы – Криосфера Земли 2026 номер 1

Целью исследования является обоснование существования и распространенности феномена динамического равновесия в развитии морфологических структур ландшафтов криолитозоны, закономерностей, связанных с динамическим равновесием, и возможностей их использования для решения различных задач прогноза и анализа процессов. Показано, что реально распространенной ситуацией является состояние динамического равновесия в развитии морфологических структур ряда ландшафтов криолитозоны (абразионно-термоденудационных берегов, эрозионно-термокарстовых равнин, пойменных равнин). Для него характерно сочетание постоянных изменений в элементах морфологической структуры с постоянством значений ее характеристик для ландшафта в целом, прежде всего количественных. Перспективным путем обоснования того, что морфологическая структура рассматриваемого ландшафта находится в состоянии динамического равновесия, является анализ ее математической модели. Обосновано, что для морфологической структуры ландшафта, находящейся в состоянии динамического равновесия, характерны специфические закономерности, например, постоянный вид статистического распределения площади термокарстовых озер (интегрально-экспоненциальное распределение), взаимосвязь средних площадей термокарстовых озер и средних площадей хасыреев в пределах эрозионно-термокарстовых равнин. Полученная информация о наличии состояния динамического равновесия может быть использована при планировании мониторинга данного ландшафта, а также для определения количественных значений динамических параметров процессов, протекающих в ландшафте, с помощью анализа количественных характеристик его морфологической структуры без стационарных наблюдений.

Повышение температуры воздуха влечет за собой повышение температуры грунта, что опасно для зданий и сооружений, построенных с сохранением грунтов основания в мерзлом состоянии. Одним из наиболее распространенных способов поддержания мерзлого состояния грунтов основания является устройство вентилируемого подполья. Данная система охлаждает грунт за счет циркуляции холодного атмосферного воздуха, однако с ростом среднемесячной температуры эффективность вентилируемого подполья снижается. Предполагается, что уже в настоящее время в ряде регионов строительство зданий с вентилируемым подпольем без дополнительных мероприятий по охлаждению грунтов оснований приведет к нарушению устойчивости зданий в период их эксплуатации. В работе проведены аналитические расчеты для определения рубежного года потери эффективности вентилируемых подполий по данным метеостанций Европейского севера России, севера Западной Сибири и территорий Средней и Восточной Сибири, базирующиеся на репрезентативных значениях максимальной температуры грунта на подошве столбчатого фундамента у края здания с вентилируемым подпольем при начале эксплуатации в 2025, 2075 и 2125 гг.

Рассматриваются вопросы обеспечения устойчивости оснований и фундаментов зданий в поселке Тикси Булунского района Республики Саха (Якутия). В августе 2023 г. и июле 2024 г. авторами проведено сплошное визуальное обследование и выборочное инструментальное обследование фундаментных конструкций зданий, произведены замеры в температурных скважинах, анализ научной и технической литературы по исследованиям, проведенным в поселке Тикси и его окрестностях. По результатам исследований выявлены основные факторы, оказывающие в настоящее время влияние на устойчивость оснований и фундаментов в поселке: ненадлежащая эксплуатация инженерных сетей, избыточное техногенное снегонакопление и снегозаносимость. Установлено, что, помимо образования таликов в основаниях зданий и временных построек, данные факторы приводят к криогенному выветриванию бетона фундаментных конструкций.

Рассмотрена проблема эксплуатации железнодорожных магистралей в криолитозоне, связанная с деградацией многолетнемерзлых грунтов в основании земляного полотна. Для условий термостабилизации основания земляного полотна, требующих незамедлительной реакции и исключения возможного морозного пучения грунтов в процессе их промораживания, предложена концепция комбинированной термостабилизации грунтов за счет их быстрого охлаждения жидким азотом с дальнейшим поддержанием многолетней отрицательной температуры по принципу парожидкостного сезонно-действующего охлаждающего устройства. Представлены результаты масштабного лабораторного эксперимента, которые позволили сравнить эффективность комбинированного термостабилизирующего устройства относительно широко применяемых парожидкостных сезонно-действующих охлаждающих устройств, получить качественные и количественные эмпирические данные для дальнейшего обоснования и верификации аналитических или численных методов расчета термостабилизации по выбранному направлению, а также оценить тепловые потери при использовании комбинированного устройства в режиме быстрого охлаждения жидким азотом.

Выполнен анализ современных изменений климата (прежде всего количества твердых осадков) и их влияния на геосистемы Кузнецкого Алатау. Материал основан на многолетних прямых полевых наблюдениях, сопоставленных с данными климатического реанализа ERA5-Land. Приводятся результаты снегомерных исследований на Канымском нагорье (2011-2025 гг.), включая особенности распределения снежного покрова, его динамику, лавиноопасность и объемы лавинного сноса. Представлены также результаты мониторинга Июсско-Терсинской группы ледников методом съемки БПЛА (2024 г.) и детальный анализ изменений шести крупнейших ледников группы с 1980-х годов. Получены данные о температурном режиме подстилающей поверхности в различных ландшафтных зонах (от 900 до 1500 м над уровнем моря). Хорошая изученность снежного покрова Канымского нагорья и ледников Июсско-Терсинской группы позволила провести их сравнительный анализ. Это дает возможность глубже понять реакцию геосистем на потепление климата и оценить изменения физико-географических параметров территории, связанные с деградацией оледенения. Сравнение дистанционных и полевых методов показало, что реанализ ERA5-Land достаточно точно воспроизводит среднюю декадную высоту снега в предгорьях, но в высокогорной криосферной зоне систематически занижает мощность снежного покрова, что подтверждает необходимость натурных измерений.

Главной особенностью геологического строения верхней части разреза территорий Арктики является наличие толщ многолетнемерзлых пород, с которыми связаны такие криогенные эффекты, как термокарст, рост бугров пучения, прорывы газа на поверхность и др. Указанные эффекты являются актуальными георисками, потенциально вызывающими масштабные негативные последствия в условиях активно развивающейся нефтегазовой инфраструктуры региона. В работе представлены некоторые результаты интерпретации данных высокоплотной малоглубинной (до 500 м) съемки методом зондирования становлением поля в ближней зоне на территории восточной части полуострова Ямал для выявления каналов флюидомиграции, с которыми может быть связано возникновение бугров пучения. Установлено, что распространение бугров пучения на территории исследования согласуется с аномалиями поляризуемости и удельных электрических сопротивлений. Слой пород, над которым образуются пингообразные формы рельефа, связывается с проявлением индукционно-вызванной поляризации, характерной, вероятно, для слабольдистых пород. В нижележащих толщах отмечаются аномалии пониженного УЭС, связанные с предполагаемыми каналами флюидомиграции и газовыми внутримерзлотными скоплениями углеводородов.

Представлены результаты георадиолокационного исследования на участках разгрузки подземных вод, приуроченных к тукуланам Махатта и Кысыл-Сыр (Республика Саха (Якутия)). Получены георадарные профили с использованием антенных систем 50 и 150 МГц, характеризующие строение песчаных отложений и границы надмерзлотных субаэральных таликов. В юго-восточной окраине тукулана Махатта выявлены границы подземных вод c глубиной залегания 4.5-10 м в разных литологических условиях. На тукулане Кысыл-Сыр выделены обводненные горизонты шириной 550 м и глубиной залегания 13-32 м, которые формируют сложные каналы миграции и разгрузки подземных вод.