Водата, разположена в дълбините и на повърхността, замръзва на дълбочина от 500 m или повече. Над 25% от цялата земна повърхност е заета от вечна замръзналост. Нашата страна има повече от 60% от такава територия, тъй като почти целият Сибир е в зоната на разпространение.

Това явление се нарича многогодишно или вечно замръзнало. Климатът обаче може да се промени към затопляне с течение на времето, така че терминът "многогодишно" е по-подходящ за това явление.
IN летни сезони- и тук те са много краткотрайни и мимолетни - горният слой на повърхностните почви може да се размрази. Но под 4 м има слой, който никога не се размразява. Подземни водиможе да бъде или под този замръзнал слой, или да се запази в течно състояние между вечно замръзналите слоеве (образува водни лещи - талики) или над замръзналия слой. Най-горният слой, който подлежи на замразяване и размразяване, се нарича активен слой.

ПОЛИГОНАЛНИ ПОЧВИ

Ледът в земята може да образува ледени вени. Те често се появяват на места, където пукнатините от замръзване (образувани по време на тежки студове) са пълни с вода. Когато тази вода замръзне, почвата между пукнатините започва да се компресира, защото ледът заема голяма площотколкото вода. Образува се леко изпъкнала повърхност, оградена от вдлъбнатини. Такива полигонални почви покриват значителна част от повърхността на тундрата. Когато настъпи краткото лято и ледените вени започнат да се размразяват, се образуват цели пространства, които приличат на решетка от парчета земя, заобиколени от водни „канали“.

Сред полигоналните образувания широко разпространени са каменните многоъгълници и каменните пръстени. При многократно замръзване и размразяване на земята настъпва замръзване, изтласквайки по-големи фрагменти, съдържащи се в почвата, на повърхността от лед. По този начин почвата се сортира, тъй като малките й частици остават в центъра на пръстените и многоъгълниците, а големите фрагменти се изместват към краищата им. В резултат на това се появяват валове от камъни, оформящи по-малък материал. Понякога върху него се настаняват мъхове, а през есента каменните полигони удивляват неочаквана красота: ярки мъхове, понякога с храсти от боровинки или брусници, заобиколени от всички страни със сиви камъни, изглеждат като специално направени градински легла. В диаметър такива полигони могат да достигнат 1-2 м. Ако повърхността не е плоска, а наклонена, тогава полигоните се превръщат в каменни ивици.

Замръзването на отломки от земята води до образуването на хаотично натрупване на големи камъни по горните повърхности и склоновете на планини и хълмове в зоната на тундрата, сливащи се в каменни „морета“ и „реки“. Има име за тях „куруми“.

БУЛГУНЯХИ

Тази якутска дума обозначава невероятна форма - хълм или могила с ледено ядро ​​вътре. Образува се поради увеличаване на обема на водата по време на замръзване в надвечно замръзналия слой. В резултат на това ледът повдига повърхностната дебелина на тундрата и се появява могила. Големите булгуняхи (в Аляска ги наричат ​​с ескимоската дума "пинго") могат да достигнат до 30-50 м височина.

На повърхността на планетата се открояват не само непрекъснати пояси вечна замръзналоств студено природни зони. Има райони с т.нар. Съществува, като правило, в планините, в сурови места с ниски температури, например в Якутия, и са останки - "острови" - от бившия, по-обширен пояс на вечно замръзналата почва, запазен от времето на последния.

Ще бъда благодарен, ако споделите тази статия в социалните мрежи:

Търсене в сайта.

- те са замразени за дълго време, от няколко до десетки и стотици хиляди години. Вечната замръзналост понякога се нарича „подземно заледяване“. Там най-много се среща лед, който циментира скалите различни форми: лещи, вени, петна, клинове, огромни слоеве, така наречения фосилен лед. В Русия цялата зоназамръзналите скали са около 11 милиона квадратни метра. км. Така вечно замръзналата почва е разпространена върху почти 2/3 от страната. Замръзнали почви са открити дори под водата, на рафтове. Като цяло разпространението на вечната замръзналост съответства на рязко континентални райони със студени и малко снежни зими. В същото време е общоприето, че рязко континенталният климат допринася само за запазването на вечната замръзналост, образувана по време на кватернерните заледявания. По-малкото разпространение на вечната замръзналост в западната част на страната се обяснява с наличието на покривен ледник, който предотвратява дълбокото замръзване на почвите. IN различни частиВ цялата страна дебелината на вечно замръзналите почви варира: варира от няколко десетки метра до километър. Дълбоките слоеве на замръзналата почва практически не се влияят от сезонните температурни колебания. В огромните пространства на руския север и Сибир в дълбините лежи един замръзнал монолит. Състоянието на замръзналите почви обаче не е постоянно. В момента може да се твърди, че студът постепенно се оттегля от дълбините на планетата. Има няколко зони на разпространение на вечна замръзналост.

Зона на непрекъснато разпространение на вечна замръзналост

Тази зона обхваща североизточната част на Западносибирската равнина, по-голямата част от североизточната част на Сибир. В условията на вечна замръзналост се образуват уникални замръзнали или криогенни (създадени от лед) форми на микрорелеф. При тежки студове почвата на повърхността се напуква и водата прониква в пукнатините на слана. Замръзвайки, той разширява тези пукнатини и се образуват уникални решетъчни полигони. Понякога леща от лед, която се образува на определена дълбочина, повдига почвата отгоре и се появява набъбваща могила, наречена хидролаколит. В Централна Якутия подобни могили достигат 40 метра височина. Когато налягането на леда и съдържащата се в него вода пробие почвата, водата се втурва към повърхността, образувайки подземни води. Каменните сипеи са често срещани по склоновете на планината Byrranga. В допълнение, под въздействието на алтернативно замръзване и размразяване на скалите по склоновете, те започват да текат надолу. Процесът на изтичане на почвата се нарича солифлукция (от латински думи"почва" и "изтичане").
Зона на периодично разпространение на вечна замръзналост.

На юг от зоната на непрекъснато разпространение на вечната замръзналост има зона на нейното прекъснато разпространение. Тоест сред замръзналите почви има незамръзнали зони. Най-характерната форма в тази зона са термокарстовите басейни или алази. Те се образуват на места, където почвата се сляга поради размразяването на вечната замръзналост. Често такива басейни са заети от езера. Интересното е, че такива езера са краткотрайни. Водата от тях може да тече през пукнатини в ледникови вени в коритото на съседна река, а на мястото на езерото се образува блатиста низина.

Зона на островно разпространение на пермафрост

Тази зона обхваща района на Байкал и юг. Същите форми на микрорелеф са често срещани тук, както в предишната зона, но те са много по-рядко срещани и са ограничени до „островите“ на вечната замръзналост.

Сезонен пермафрост. Сезонно замразяване - размразяване и причините за тях.Наклонът на земната ос към равнината на еклиптиката определя смяната на сезоните на Земята. Резултатът от смяната на сезоните е периодично сезонно замръзване и размразяване на някои близки до повърхността хоризонти земната кора. Сезонните пулсации в доставката и потреблението на топлина, с постоянен дефицит в зоните, гравитиращи към полюсите, в крайна сметка водят до развитието на вечна замръзналост. Сезонната промяна на сезоните води до образуването на сезонен (летен) слой на размразяване над вечната замръзналост, който замръзва през зимата, а извън зоната на вечна замръзналост - слоеве на сезонно замръзване, размразяване през лятото.

Южната граница на вечната замръзналост

Ориз. 1. Схема на промени в дълбочината на сезонно замръзване - размразяване:

1 - зона на потенциално сезонно размразяване, 2 - сезонно замръзващи и размразяващи се скали, 3 - вечна замръзналост.

В допълнение към слоя на зимно замръзване и лятно размразяване, характерен за средните и високите ширини и на някои места в южните ширини, от време на време възниква краткотрайно замръзнало състояние на скалите, което продължава няколко часа или по-рядко няколко дни .

Моделите на сезонните феномени на вечната замръзналост са илюстрирани от графиката (фиг. 1).

От данните на графиката става ясно, че действителната дълбочина на сезонно замръзване и размразяване е най-голяма на южната граница на вечната замръзналост. На север от него е по-малко поради действителното намаляване на дълбочината на сезонното размразяване (т.е. дълбочината на потенциалното размразяване), а на юг е по-малко поради по-ниската дълбочина на действителното замръзване.

Активен слой.Слоят на сезонно замръзване и размразяване се нарича активен слой. Има слой на сезонно размразяване, разположен над вечната замръзналост, и слой на сезонно замръзване над размразения субстрат. В този случай те изхождат от позицията, че има постоянно замръзнал слой от скали (вечна замръзналост) и постоянно размразен слой (извън зоната на вечна замръзналост). Първият се характеризира със сезонно размразяване, т.е. потенциалното сезонно замръзване е забулено от наличието на вечна замръзналост; вторият се характеризира със сезонно замръзване, тъй като потенциалното размразяване не се проявява тук поради малката дълбочина на зимното замръзване. Ето защо имената са дадени - сезонен слой на размразяванеза района на вечната замръзналост и сезонен слой на замръзване -за райони извън вечно замръзналата земя. Днес все по-често се използват други имена: активен слой над вечно замръзналия субстрат,отнасящи се до сезонно замръзване и размразяване над вечна замръзналост и активен слой над размразения субстрат,отнасящи се до сезонно замръзване на размразената скална маса.

В активния слой се наблюдават най-значителните годишни температурни колебания, извършва се по-голямата част от годишния топлообмен и най-интензивно се развиват физически, физикохимични и геоложки процеси. Това е междинният слой, през който се обменя топлина между земната повърхност и вечно замръзналата земя. Сезонното замръзване и размразяване в активния слой определя посоката и характера на физичните, физикохимичните и геоложките процеси, които от своя страна определят характеристиките на криогенната структура и свойствата на замръзналите скални слоеве.

Географско разпределение на сезонното замръзванемного голям. По същество се наблюдава навсякъде, с изключение на субтропиците и тропиците, където е възможно само във високите планини. В района на вечната замръзналост активният слой е повсеместен. Липсва само когато вечно замръзналата земя лежи директно под ледник, покривка или планина. Тогава замръзналото състояние (ледников лед) започва от дневната повърхност. В Гренландия е открита замръзнала почва под ледник с дебелина от 2 до 5 m. Според M. G. Grosswald, ледена скала е била открита под ледника на Земята на Франц Йосиф.

Мощност на активния слойзависи от комплекс от физико-географски и геоложки фактори и варира от няколко сантиметра до 3-5 м,рядко до 8-10 м.

Дебелината на активния слой варира от място на място поради обичайното разнообразие от природни условия на повърхността, както и литоложката хетерогенност и пространствените промени в почвената влага.

Дори в една и съща зона на терена дълбочината на сезонно замръзване и размразяване не е една и съща от година на година. Но тази дълбочина, при постоянни климатични и други физически и географски условия, се колебае около определена постоянна средна стойност.

Промяната в дълбочината на замръзване и размразяване от север на юг зависи от:

От степента на континентален климат;

Относно продължителността на зимното охлаждане;

От средната годишна температура на въздуха;

от средна температуранай-студеният месец;

От амплитудата на температурите на повърхността;

От сумата на отрицателните температури;

В зависимост от естеството на почвата, т.е. дали е представена от камъни и чакъл, или пясък и глина, или торф и т.н.

Процесът на сезонно замръзване и размразяване зависи от степента на влажност на вида на почвата, както и от плътността и дебелината на снежната покривка, естеството на растителната покривка, повърхностната влага и др. Специална роля в сезонното замръзване се играе от мъх и торф. Мъхът и торфът действат като топлоизолатори в сухо състояние, поради изобилието на въздух в тях, и като охладители, поради високата си хигроскопичност. Изобилието от вода благоприятства изпарението и следователно охлаждането (скритата топлина на изпарение на водата е 7,25 пъти по-голяма от латентната топлина на топене на лед).

Филтрирането на почвата и дълбочината на размразяване са причинно-следствено свързани: колкото по-голяма е филтрацията, толкова по-голяма е дълбочината на размразяване.

Дълбочината на сезонно замръзване и размразяване, т.е. дебелината на активния слой и неговата температурен режим, са причинени от топлообмен между почвата и атмосферата. Дебелината на активния слой зависи от топлинната циркулация и топлинния баланс на скалите.

Ако в продължение на няколко години има увеличаване на дълбочината на сезонно замръзване, което не се компенсира от съответното увеличение на дълбочината на размразяване през лятото, обикновено се образуват тънки замръзнали хоризонти в скалите, които
може да съществува от една година до няколко години и представлява прототип на вечна замръзналост. Такива замръзнали хоризонти се наричат полети.

В този случай зимният топлообмен в скалите при отрицателни температури надвишава летния топлообмен при положителни температури. В този случай средната годишна температура на скалите се понижава под 0°. Ако топлообменът при положителни температури отново надвиши топлообмена при отрицателни температури, трансферите ще изчезнат.

Процеси, протичащи в активния слой. Активният слой е хоризонт на земната кора, в който протичат най-активните, най-динамичните процеси на трансформация на скалите: тяхното разпадане до прахова фракция, почвообразуване, издигане на почвата, солифлукция, всички процеси, водещи до образуването на замръзнал микрорелеф, сезонни хидролаколити и др.

От особено значение е режимът на влага на почвите в активния слой, особено ако те са представени от дребнозърнести разновидности - глини, глинести и др. хетерогенни) също са от съществено значение.

Сезонни нива на замръзванеса различни. На север сезонната скорост на замръзване е 1-3-5 см,на ден. Пълното замръзване се постига още през ноември - декември. На юг, с голяма дебелина на активния слой, сезонното замръзване настъпва през целия период на охлаждане, т.е. през цялата зима.

Сезонни темпове на размразяванеобикновено по-бавно.

Вечна замръзналост. Вечна замръзналост - това са замръзнали скали, характеризиращи се с температура от 0° и по-ниска, съдържащи лед и оставащи в това състояние за дълго време - от няколко години до много хилядолетия.

Вечната замръзналост на земното кълбо е разпространена главно в полярните и субполярните региони, както и във високопланинските райони на умерените и дори тропическите ширини и заема около 25% от цялата земна площ. Това са обширни територии на север и североизток от Евразия и Северна Америка, цяла Гренландия и цяла Антарктида. В Русия вечната замръзналост заема около 60% от площта.
IN Западна ЕвропаВечната замръзналост е възможна само в Алпите. В европейската част на Русия вечната замръзналост е широко разпространена в Далечния север - в тундрата и горската тундра. От Колския полуостров, където съществува само в северната му част, южната
границата на вечната замръзналост минава до устието на реката. Мезен и по-нататък почти по Арктическия кръг до Урал, измествайки се тук доста силно на юг. В рамките на Западен Сибир границата заема почти географска ширина до реката. Енисей близо до устието на реката. Подкаменная Тунгуска, където завива рязко на юг и, следвайки десния бряг на р. Енисей, излиза отвъд Русия, ограничавайки големи територии на Монголия. Отново южната граница на вечната замръзналост се появява в Русия на запад от Благовещенск, следвайки североизток до приблизително 131 ° 30 "E, откъдето отново завива на юг, пресича река Амур близо до устието на река Архара и отново напуска страната. След това тя се появява отново в Русия на изток от М. Хинган, след това отива на североизток и завършва на брега на Сахалинския залив. На полуостров Камчатка южната граница минава от югозапад на североизток приблизително в средата на полуострова.

Според характера на разпространението си вечната замръзналост може да бъде разделена на три зони: 1 - непрекъсната, 2 - вечно замръзнала с острови от размразени почви и 3 - островна (вечно замръзнали острови сред размразени скали).

Всяка от тези зони се характеризира с различни дебелини и температури на замръзналите слоеве. В същото време в рамките на зоните мощността и температурата се променят в посока от север на юг - мощността намалява, температурите се повишават.

Зоната на непрекъсната вечна замръзналост се характеризира с най-голямата дебелина на замръзналите слоеве - от 500 или повече метра до 300 ма най-ниските им температури - от 2°С до 10°С и по-ниски.

Постоянната вечна замръзналост в Русия е развита: в северната част на Болшеземелската тундра, в Полярния Урал, в тундрата на Западен Сибир, в северната част на Средносибирското плато (северно от долината на река Долна Тунгуска), през цялата полуостров Таймир, на островите от архипелага Северная Земля, на Новосибирските острови, на крайбрежните равнини Яна-Индигирск и Колима и делтата на реката. Лена, на Лено-Вилюйската алувиална равнина, на Лено-Алданското плато и в обширния район на хребетите Верхоянск, Черски, Колима, Анадир, както и платото Юкагир и други вътрешни високопланински райони на Анадирската равнина.

В зоната, където се срещат острови от размразени скали сред вечна замръзналост, дебелината на замръзналите слоеве понякога достига 250-300 м,но по-често от 100-150 до 10-20 м,температури от 2 до 0°C. Този тип вечна замръзналост се среща в Болшеземелската и Малоземелската тундра, на Средносибирското плато между реките Нижняя и Подкаменна Тунгуска, в южната част на Лено-Алданското плато и в Забайкалия.

Островната вечна замръзналост се характеризира с малка дебелина на замръзналите пластове - от няколко десетки метра до няколко метра, и температури - близки до 0°C.

Островната вечна замръзналост се намира на Колския полуостров, в района на Канинско-Печора, в зоната на тайгата на Западен Сибир, в южната част на Средносибирското плато, на Далеч на изток, в северната част на остров Сахалин, по крайбрежието на Охотско море и Камчатка.

В планинската зона от Саян до Копет-Даг и в Кавказ, вечно замръзналите скали се намират главно по периферията на ледникови области и най-често имат островно разпространение. Вечната замръзналост присъства в скалите, които изграждат дъното на полярните шелфови морета на Лаптевите и Източносибирските морета, на шелфа северно от Аляска.

В Централна Азия има значителни площи от вечна замръзналост. Това са районите на Хиндукуш, Източен Тиен Шан, Нан Шан, Кун Лун, Хималаите и високото плато на Тибет.

На северноамериканския континент границата на вечната замръзналост минава по крайбрежието на Тихия океан, като не го достига малко, след което минава по западния склон на Северноамериканските Кордилери, пресичайки ги близо до 53 0 n. ш., завива рязко на север, следвайки в тази посока до 57° с.ш. w. След това тази граница върви на югоизток, стига до южния бряг на залива Хъдсън и, напускайки полуостров Лабрадор на север, стига до бреговете на Атлантическия океан.

Регионът на вечната замръзналост включва също островите Гренландия и Исландия.

В южното полукълбо вечната замръзналост покрива целия континент Антарктида и присъства във високите планински райони на Андите през Южна Америка. Африка и Австралия са напълно лишени от вечна замръзналост.

Основните особености на климата, характерни за районите, където е широко разпространена зоната на замръзване, са най-общо следните: отрицателна средногодишна температура на въздуха, суха, студена дълга зима, кратко лято, малко валежи, особено през зимата. Поради това е характерно антициклоналното състояние на атмосферата през зимата, което благоприятства ниските валежи, високата прозрачност на въздуха и силните топлинни загуби от земната кора. Следователно най-големите територии, заети от вечно замръзналата земя в Евразия и Северна Америка, съвпадат до известна степен с пространствата, заети от азиатските и северноамериканските антициклони.

Хидрогеоложки условия на района на вечната замръзналост.Подземните води оказват значително влияние върху образуването на вечна замръзналост, която от своя страна представлява мощен фактор за създаване на специфична хидрогеоложка среда.

Появата на слой от замръзнала скала може да допринесе за разделянето на един или друг отделен водоносен хоризонт на части, да създаде водоносни басейни, които преди това не са били забележими, да наруши взаимната връзка на повърхностните и подпочвените води, да локализира местата на презареждане и изтичане, ограничавайки ги до зони на taliks, промяна на посоката и скоростта на движение на подпочвените води и т.н. По този начин напълно специални условияразполагане, хранене, движение и оттичане на подпочвените води.

Подземните води оказват влияние върху топлинния режим на скалите. Те променят своите термофизични свойства. Движението на подземните води предизвиква конвективни топлинни потоци. Поради взаимодействието на конвективния топлопренос с проводимия топлинен поток, идващ от вътрешността на земята, в скалите се извършва преразпределение на топлинната енергия, което води до промяна на тяхното температурно поле и самите условия на развитие на вечната замръзналост.

Замръзването на водоносни хоризонти води до своеобразно разпределение на леда в скалите, което зависи главно от степента на водонасищане на хоризонта, състава на скалите, както и от тяхната водопропускливост поради порьозност, напукване и др. Освен това поради до неравномерно замръзване във водоносни хоризонти Често възникват значителни напрежения и налягане на място, в резултат на което водата може да се движи под налягане към зони с по-ниско налягане на място. IN в такъв случаймогат да възникнат разкъсвания на покрива и изливане на вода на повърхността с образуване на ледени бентове. Ако не се случи пробив на покрива, тогава се образуват ледени натрупвания под формата на доста големи тела - листовидни или лаколитови. Хидролаколитите, които се образуват близо до земната повърхност, се появяват в релеф под формата на изпъкнали издигащи се могили.

Класификация на подземните води:

1. Надвечно замръзнали води,съдържащи се в размразените скали над покрива на вечно замръзналата почва. Сред тях са водите на: а) активния слой и б) многогодишните непреходни талики (подпроточни, подезерни, т.нар. несливащи се вечно замръзнали почви).

2. Водите на талик зоните,разположени в проходни талици, ограничени от замръзнали скали отстрани. Зоните Талик служат като основни пътища, през които се осъществява комуникацията между повърхностните, под-вечно замръзналите води и водите между тях. Храненето и разтоварването става през тези зони различни видовеподземни води.

3. Подвечно замръзнали водиса водите на първия водоносен хоризонт или водоносна фрактурирана зона от основата на вечно замръзналата земя. Сред тези води се разграничават контактни и безконтактни води. Първите са в едно или друго пряко взаимодействие със замръзналата маса, докато вторите не са пряко свързани с нея, т.е. лежат на значителна дълбочина от нея.

4. Междувечно замръзнали води,съдържащи се в размразени скали, затворени между замръзнали скални хоризонти.

5. Вътрешно замръзнали води,съдържащи се в локализирани зони от размразени скали, ограничени от всички страни от замръзнали скали. Тези води са изолирани от всякакво взаимодействие с други видове подземни води.

Вечна замръзналост

Вътрешните води на Русия са представени не само от натрупвания на течна вода, но и от твърда вода, образуваща съвременна покривка, планинско и подземно заледяване. Областта на подземно заледяване се нарича криолитозона (терминът е въведен през 1955 г. от съветския експерт по вечна замръзналост П. Ф. Швецов; преди това терминът „вечна замръзналост“ се използва за обозначаването му).

Зоната на вечната замръзналост е горният слой на земната кора, характеризиращ се с отрицателни температури на скалите и наличието (или възможността за съществуване) на подземен лед. Състои се от вечно замръзнали скали, подземен лед и незамръзващи хоризонти на силно минерализирани подземни води.

В условията на дълготрайно студена зимаПри сравнително малка дебелина на снежната покривка скалите губят много топлина и замръзват на значителна дълбочина, превръщайки се в твърда замръзнала маса. През лятото те нямат време да се размразят напълно и отрицателните температури на земята се запазват дори на плитки дълбочини в продължение на стотици и хиляди години. Това се улеснява от огромните запаси от студ, които се натрупват през зимата в райони с отрицателни средни годишни температури. Така в Централен и Североизточен Сибир сумата на отрицателните температури през периода на снежната покривка е -3000...-6000°C, а през лятото сумата на активните температури е само 300-2000°C.

Скалите, които остават при температури под 0°C за дълго време (от няколко години до много хилядолетия) и са циментирани от влага, замръзнала в тях, се наричат ​​многогодишни или пермафрост. Натрупванията на вода във вечната замръзналост образуват лещи, клинове, слоеве и ивици лед, т.е. вечната замръзналост включва и подземен лед. Съдържанието на лед, т.е. съдържанието на лед във вечната замръзналост, може да бъде доста различно. Тя варира от няколко процента до 90% от общия обем на скалата. В планинските райони обикновено има малко лед, но в равнините подземният лед често е основната скала. Особено много ледени включвания има в глинести и глинести утайки в крайните северни райони на Централен и Североизточен Сибир (средно от -40-50% до 60-70%), характеризиращи се с най-ниската постоянна температура на земята.

Пермафростът е необичаен природен феномен, който е забелязан от изследователите през 17 век. V.N. го споменава в своите произведения. Татищев (началото на 18 век). Първо Научно изследванебяха извършени пермафрост А. Middendor-fom ( средата на 19-тив.) по време на експедицията си на север и изток от Сибир. Мидендорф първи измерва температурата на замръзналия слой в редица точки, установява дебелината му в северните райони и прави предположения за произхода на вечната замръзналост и причините за широкото й разпространение в Сибир. През втората половина на 19в. и началото на 20 век. Вечната замръзналост е изследвана заедно с проучвателни работи от геолози и минни инженери. През съветските години бяха проведени сериозни специални изследвания на вечната замръзналост от M.I. Сумгин, П.Ф. Швецов, А.И. Попов, И.Я. Баранов и много други учени.

Площта на вечната замръзналост в Русия заема около 11 милиона km 2, което е почти 65% от територията

държави. Южната му граница минава по централната част на Колския полуостров, пресича Източноевропейската равнина близо до Полярния кръг, по Урал се отклонява на юг до почти 60° с.ш., а по Об - на север до устието на Северна Сосва, след което минава по южния склон на сибирския Увалов до Енисей в района на Подкаменна Тунгуска. Тук границата рязко завива на юг, минава по Енисей, минава по склоновете на Западен Саян, Тува и Алтай до границата с Казахстан. В Далечния изток границата на вечната замръзналост минава от Амур до устието на Селемджа (левия приток на Зея), след това по подножието на планините на левия бряг на Амур до устието му. На Сахалин и в крайбрежните райони на южната половина на Камчатка няма вечна замръзналост. Петна от вечна замръзналост се срещат на юг от границата на разпространението му в планините Сихоте-Алин и във високите части на Кавказ.

В рамките на тази огромна територия условията за развитие на вечна замръзналост не са еднакви. Заети са северните и североизточните райони на Сибир, островите от азиатския сектор на Арктика и северният остров Нова Земля. непрекъснат нискотемпературен пермафрост.Южната му граница минава през северната част на Ямал, полуостров Гидан до Дудинка на Елисей, след това до устието на Вилюй, пресича горното течение на Индигирка и Колима и достига брега на Берингово море южно от Анадир. На север от тази линия температурата на вечно замръзналия слой е -6...-12°C, а дебелината му достига 300-600 m или повече. Често срещан на юг и запад вечна замръзналост с острови Талик(размразена почва). Температурата на замръзналия слой тук е по-висока (-2...-6°C), а дебелината намалява до 50-300 m В близост до югозападния край на зоната на разпространение на вечната замръзналост има само отделни петна (острови) от вечна замръзналост. намерени сред размразената почва. Температурата на замръзналата почва е близо до 0°C, а дебелината е под 25-50 m. островна вечна замръзналост.

В замръзналата маса са концентрирани големи запаси от вода под формата на подземен лед. Някои от тях са се образували едновременно с вместителните скали (сингенетичен лед), други - по време на замръзване на вода в предварително натрупани слоеве (епигенетичен).

В крайбрежните низини от устието на Хатанга до Колима, на Новосибирските острови и във Вилюйската низина те са често срещани в рохкави седименти. многоъгълен клин лед.Дебелината им достига 40-50 m, а на остров Болшой Ляховски дори 70-80 m. Този лед може да се счита за „фосилен“, тъй като се е образувал през средния кватернер (по време на ледниковия период). Клин ледв пукнатини на кристални и метаморфни скали, той е широко представен в планинските системи на североизток и в северната част на Централен Сибир. Ледените ядра от надигащи се торфени могили са характерни за Западен Сибир и Печорската низина. Ледени прониквания - хидролаколспас(bulgunnyakhs в Якутия) се образуват в езерно-алувиални, делувиални и солифлукционни отлагания на басейните на Забайкалия и Североизток, в Централна Якутия и северните райони на Западен Сибир.

Миграционен лед,запълване на пукнатини от замръзване, са често срещани в почти всички райони, където се среща пермафрост.

Голямата дебелина на вечната замръзналост и откриването на добре запазени мамути в нея показват, че вечната замръзналост е продукт на много дългосрочно натрупване на студ в скални слоеве. По-голямата част от изследователите го смятат за реликва от ледникови епохи. Съвременният климат в по-голямата част от територията на вечната замръзналост само допринася за неговото запазване, следователно най-малкото нарушение на естествения баланс води до неговата деградация. Това трябва да се има предвид при икономичното използване на територията, в която е широко разпространена вечната замръзналост.

Вечната замръзналост засяга не само подземните води, режима и храненето на реките, разпределението на езерата и блатата, но и много други компоненти на природата (релеф, почви, растителност), както и икономическата дейност на човека. При разработването на минерални ресурси, полагането на пътища, строителството и извършването на селскостопански работи е необходимо внимателно да се проучи замръзналата почва и да се предотврати нейната деградация.

Съвременно заледяване

Съвременните ледници заемат малка площ в Русия, само около 60 хиляди км 2, но съдържат големи запаси от прясна вода. Те са един от източниците на речно хранене, чието значение е особено голямо в годишния отток на реките в Кавказ.

Основната площ на съвременното заледяване (повече от 56 хиляди км 2) се намира на арктическите острови, което се обяснява с тяхното положение във високи географски ширини, което определя формирането на студен климат. Долната граница на нивалната зона пада тук почти до морското равнище. Заледяването е съсредоточено главно в западните и централните райони, където падат повече валежи. Островите се характеризират с покривно и планинско (мрежово) заледяване, представено от ледени покривки и куполи с изходни ледници. Най-обширната ледена покривка се намира на Северния остров Нова Земя.Дължината му по вододела е 413 км, а най-голямата му ширина достига 95 км (Долгушин Л.Д., Осипова Г.Б., 1989). Остров Ушакова,разположен между Земята на Франц Йосиф и Северная Земля, той представлява непрекъснат ледников купол, чиито краища се откъсват към морето с ледени стени с височина от няколко метра до 20-30 м, а на о. Виктория,разположен западно от Земята на Франц Йосиф, само малка част от плажа с площ от около 100 m 2 е без лед.

Докато се придвижвате на изток, все повече и повече от островите остават свободни от лед. И така, островите на архипелага Земята на Франц Йосифпочти изцяло покрити с ледници, Нови сибирски островизаледяването е характерно само за най-северната група острови Де Лонга,и на острова ВрангелНяма покривно заледяване - тук се срещат само снежинки и малки ледници. Повечето снежно-ледени образувания са многогодишни снежни полета с ядра от инфилтрационен лед.

Дебелината на ледените покривки на арктическите острови достига 100-300 m, а водният запас в тях достига 15 хиляди km 3, което е почти четири пъти повече от годишния отток на всички реки в Русия.

Заледяването в планинските райони на Русия, както по площ, така и по обем на леда, значително отстъпва на покривното заледяване на арктическите острови. Планинското заледяване е характерно за най-високите планини на страната - Кавказ, Алтай, Камчатка, планините на североизток, но се среща и в ниските планински вериги на северната част на територията, където снежната граница е ниска. (Хибини, северната част на Урал, планините Биранга, Путорана, Хараулах), както и в района на Маточкина Шар на северните и южните острови на Нова Земля.

Много планински ледници се намират под климатичната снежна линия или „ниво 365“, при което снегът остава върху хоризонтална повърхност през всичките 365 дни в годината. Съществуването на ледници под климатичната снежна линия става възможно поради концентрацията на големи маси сняг в отрицателни релефни форми (често в дълбоки древни циркуси) на подветрени склонове в резултат на пренасяне на сняг и лавини. Разликата между климатичната и действителната снежна граница обикновено се измерва в стотици метри, но в Камчатка тя надхвърля 1500 m.

Площта на планинското заледяване в Русия малко надвишава 3,5 хиляди km 2. Най-разпространени карс, кар-в-долиниИ долинни ледници.По-голямата част от ледниците и областта на заледяването са ограничени до склоновете на северните точки, което се дължи не толкова на условията на натрупване на сняг, но и на по-голямото засенчване от слънчеви лъчи(условия на слънчева светлина). По отношение на площта на заледяване сред планините на Русия, тя е на първо място Кавказ(994 км 2). Следван от Алтай(910 км 2) и Камчатка(874 км 2). По-малко значително заледяване е характерно за Корякските планини, хребетите Сунтар-Хаята и Черски. В други планински райони има слабо заледяване. Най-големите ледници в Русия са ледникът Богданович(площ 37,8 km 2, дължина 17,1 km) в Ключевската група вулкани в Камчатка и ледник Безенги(площ 36,2 km 2, дължина 17,6 km) в басейна на Терек в Кавказ.

Ледниците са чувствителни към климатичните колебания. През XVIII - началото на XIX век. започва период на общо намаляване на ледниците, който продължава и до днес.

Топенето на вечната замръзналост е изпълнено с бедствия за Русия

Размразяването на вечната замръзналост представлява сериозна заплаха за руската икономика; Важни инфраструктурни обекти, включително хиляди километри нефто- и газопроводи в Западен Сибир, могат да бъдат подложени на деформация и унищожаване, според доклад, изготвен с подкрепата на руския Грийнпийс от група местни учени, ръководени от доктора на науките О. А. Анисимов , служител на Държавния хидрологичен институт (Санкт Петербург) и член на Междуправителствената група по изменение на климата.

Над 60% от територията на Русия се намира в зоната на вечната замръзналост. Освен това през последните 15 години площта на регионите с благоприятен за съществуването му климат е намаляла с около една трета. Повишаването на температурите води до деградация на вечната замръзналост и това се превръща в икономически, геополитически и социален проблем от национален мащаб. „Прогнозираните промени във вечната замръзналост представляват сериозна заплаха за руската икономика, главно поради нарастващия риск от увреждане на инфраструктурата на Далечния север”, отбеляза Олег Анисимов при представянето на доклада. — В Русия няма количествени оценки на възможните икономически щети, свързани с размразяването на вечната замръзналост. Това, което допълнително усложнява ситуацията, е, че няма икономически методи, на базата на които могат да се извлекат такива оценки.

Според учените през последните 20 години в зоната на вечната замръзналост се е увеличил броят на авариите в инфраструктурни съоръжения. Поради повишаването на температурите и топенето на почвите, носещата способност е отслабена пилотни основи, сградите, мостовете и тръбопроводите се деформират и унищожават. В нефтените полета на Ханти-Мансийския автономен окръг, поради деформации на почвата и размразяване на вечна замръзналост, се случват средно 1900 аварии годишно, а в целия Западен Сибир - около 7400, за да се поддържа работоспособността на тръбопроводите и да се елиминират свързаните с тях механични деформации с размразяването на вечната замръзналост се изразходват до 55 милиарда рубли годишно.

В същото време около 93% от руския природен газ и 75% от петрола се произвеждат в зоната на вечната замръзналост, което осигурява около 70% от износа на страната ни. Според един от най-неблагоприятните сценарии, Ненецкият автономен окръг (включително Нова Земля), западните и югозападните райони попадат в зоната с висока вероятност за развитие на разрушителни геоморфологични процеси, свързани с размразяването на вечната замръзналост Ханти-Мансийски окръг(включително Сургут и Нижневартовск), северната част на полуостров Ямал (с Бованенковското поле), централната част на Бурятия (включително Улан-Уде), почти целият Чукотски автономен окръг и крайбрежието на Таймир.

Важен е и геополитическият аспект на проблема. Всяка година само в Източен Сибир Русия губи над 10 км2 крайбрежна земя, а по цялото арктическо крайбрежие – до 30 км2.

„Допълнителна заплаха, свързана с размразяването на вечната замръзналост, е освобождаването на големи количества дори по-мощен CO2. парников газ„метан“, подчерта един от авторите на доклада, докторът на биологичните науки Сергей Кирпотин, заместник-ректор по международните отношения на Томск. държавен университет. „В стопените езера на Западен Сибир има места на концентрирано отделяне на газ, където той буквално излиза от компресор.“

В допълнение към топенето на вечната замръзналост, страната ни изпитва много други проблеми, свързани с изменението на климата. За това разказва фотоалбумът „100 месеца“, който Грийнпийс също възнамерява да предаде на руските власти.

Изготвено по материали от руския клон на международната екологична организация Грийнпийс.

Проучване, проведено от специалисти от университета на Аляска (Феърбанкс, САЩ), опровергава преобладаващото мнение, че размразяването на вечната замръзналост засилва процеса на глобално затопляне. Както показаха учените, езерата в зоната на вечната замръзналост, така наречените термокарстови езера, работят като вид климатични хладилници, ако разглеждаме процеса от гледна точка на хилядолетия.

Първоначално термокарстовите езера всъщност затоплят атмосферата поради интензивното отделяне на метан, но с течение на времето процесът се обръща и те вече действат като охладители, абсорбирайки въглероден диоксид в големи количества.

Учените са установили, че преди около 5000 години езерата в зоните на вечна замръзналост в Северен Сибир и Аляска са спрели да нагряват атмосферата и са започнали да я охлаждат. Когато йедома, един от видовете вечна замръзналост в субарктическите равнини на Източен Сибир, се размразява, мъховете и подобни растения бързо се размножават в езерата и започват да абсорбират въглероден диоксид.

Най-малко една четвърт от цялата земя на нашата планета е заета от вечна замръзналост - слой почва, който се запазва в продължение на много години отрицателна температурабез размразяване през топлия сезон.


В научната общност понастоящем е обичайно да се нарича вечна замръзналост или вечна замръзналост, тъй като всъщност замръзналият слой не съществува „завинаги“, а за определен период от време.

Къде можете да намерите вечна замръзналост?

Вечната замръзналост е явление, характерно за полярните и субполярните региони, което се наблюдава на територията, съседна на двата полюса - Северния и Южния. В допълнение, вечната замръзналост се среща и в други региони на планетата, включително в екваториалните райони, но само във високите планински райони, на върхове, увенчани със снежни шапки.

Единственият континент, където няма вечна замръзналост, е този, който е доста далеч от Южния полюс и няма високи планински вериги. Непрекъснати масиви от вечна замръзналост са разположени в северната част на Евразийския континент, в Северна Канада, Аляска, поне половината от площта на Гренландия, както и в цяла Антарктида.


Дебелината на замръзналия слой варира от 30 сантиметра до повече от километър. Най-голямата регистрирана дълбочина на вечната замръзналост е открита в горното течение на сибирската река Вилюй, която тече на територията на Якутия и е 1370 метра. В Русия вечната замръзналост заема почти две трети от общата територия (65%) или 11 милиона квадратни километра.

Много територии са заети от непрекъсната вечна замръзналост, която има многогодишен характер - това е североизточната част на Сибир, арктическите острови, Нова Земля и др. Териториите, разположени малко на юг, се характеризират с така наречената островна вечна замръзналост, където замръзналият слой е малък и може да не лежи в непрекъснат слой, а на отделни места, а температурата на дебелината на почвата варира от -6 градуса до нула .

Как се проявява вечната замръзналост?

В северните райони, където почвата е замръзнала от вечна замръзналост, дори през лятото се размразява само тънък слой, не повече от 5-10 сантиметра. Вода, която се образува след топене зимни снегове, не може да се абсорбира напълно в почвата, така че най-горният слой през лятото е полутечна кал.


Ако размразената почва е разположена на склон, тогава калният „език“ под въздействието на гравитацията често се плъзга по нея в низината. Теренът на тундрата на много места е пълен с такива следи от кални свлачища.

С края на лятото пейзажът може да се промени до неузнаваемост. Разтопената вода, която е запълнила пукнатини в скалите, замръзва (в същото време обемът й се увеличава с около 10%) и разрушава скалата. Това причинява повдигане или разместване на почвата. Външно такова място изглежда като куполообразен хълм с височина около 30-50 метра, чийто връх е разцепен на няколко части или раздробен.

Местните хора наричат ​​тези хълмове "пинго". Те могат да бъдат намерени не само в Сибир, но и в Канада и Гренландия. На върховете на пингосите често се образуват малки кратери, които през лятото се превръщат в плитки езера.

Вечна замръзналост и човешка дейност

За развитието на северните райони познаването на характеристиките на вечната замръзналост е от изключително значение. Необходимо е да се вземат предвид свойствата на вечната замръзналост при изграждането на сгради и съоръжения, извършването на геоложки проучвания, извличането на минерали и транспортирането им до по-благоприятни региони на страната. Неконтролираното топене на вечна замръзналост може да причини много проблеми и при извършване на работа тази възможност трябва да се избягва по всякакъв възможен начин.


В същото време замръзналата, неподвижна почва е много удобна за открит добив. Тъй като стените на кариерата са замръзнали и не се разпадат, работата се извършва много по-ефективно, отколкото при нормални условия.

През последното десетилетие площта, заета от вечна замръзналост, започна да намалява. Замръзналите слоеве бавно се оттеглят на север, тъй като общата температура се повишава под въздействието на процесите на глобално затопляне. Възможно е след 50-100 години освободените от вечната замръзналост райони да могат да се превърнат в новата житница на Русия.