Какая глубина вечной мерзлоты

Вечная мерзлота: чем она отличается от обычного грунта?

Многолетняя мерзлота или «вечная мерзлота» характеризуется отсутствием периодического протаивания. О глубине промерзания грунта известно, что она достигает 900 метров, а иногда доходит и до 1200 метров. В Сибири находится наибольшая площадь покрытая многолетней мерзлотой. Зона вечной мерзлоты также находится в Северной Америке. Отсутствуют зоны вечной мерзлоты в Южном полушарии за исключением Антарктиды. Постепенное оттаивание вечной мерзлоты приводит к тому, что площадь, которую она покрывает, постепенно сокращается как в Сибири, так и в Северной Америке.

В России зона многолетней мерзлоты занимает 64% всей площади страны. также 25% суши всего земного шара находится в зоне вечной мерзлоты.

Версию о происхождении вечной мерзлоты связывают с оледенением земли в четвертичный период. Учёные отмечают, что само существование вечной мерзлоты не является вечным. Дело в том, что при глобальном потеплении климата может произойти полное её исчезновение.

Многолетнемерзлые грунты характеризуются тем, что в них постоянно содержится лёд. Если происходит повышение температуры (выше 0 градусов) мёрзлый грунт оттаивает. При этом резко снижается его прочность, а также изменяются и другие его свойства. В период короткого лета в северных широтах земля оттаивает всего лишь на 0,5 – 2 метра в глубину с поверхности. Отталкивающий слой называется деятельным. Ниже него находятся породы, где круглый год температуры являются отрицательными. Такие районы расположены в условиях вечной мерзлоты. На Земле в основном в заполярных районах распространены мерзлые грунты. Крупнейшими районами вечной мерзлоты являются Сибирь и северная часть материка Северной Америки.

Внутренние воды России представлены не только жидким скоплением воды. Бывают они и в твёрдом состоянии. Его образуют современное подземное, горное и покровное оледенение. Область подземного оледенения называется криолитозоной. Она состоит из горных многолетнемерзлых пород, подземных льдов и непромерзающих горизонтов, подземных сильно минерализованных вод.

Больше интересного на сайте Это Сибирь

Если вам понравилась эта публикация, ставьте лайк ( палецвверх), делитесь этой статьей в соцсетях с друзьями. Поддержите наш проект, подписывайтесь на наш канал и мы будем писать больше интересных и познавательных статей для Вас. Мы ВКонтакте и Инстаграм

Вечная мерзлота

«Вечная мерзлота» (многолетняя криолитозона, многолетняя мерзлота) — часть криолитозоны, характеризующаяся отсутствием периодического протаивания. Общей площадью 35 млн км². Распространение — север Аляски, Канады, Европы, Азии, острова Северного Ледовитого океана. Районы многолетней мерзлоты — верхняя часть земной коры, температура которой долгое время (от 2—3 лет до тысячелетий) не поднимается выше 0 °C. В зоне многолетней мерзлоты грунтовые воды находятся в виде льда, её глубина иногда превышает 1 000 метров.

Содержание

Распространённость и изучение

Многолетняя мерзлота (общепринятое название — вечная мерзлота, «многолетней» вечную мерзлоту впервые стала именовать петербургская географическая научная школа) — явление глобального масштаба, она занимает не менее 25% площади всей суши земного шара. Материк, где вечная мерзлота отсутствует полностью — это Австралия, в Африке возможно её наличие только в высокогорных районах. Значительная часть современной многолетней мерзлоты унаследована от последней ледниковой эпохи, и сейчас она медленно тает. Содержание льда в промерзлых породах варьируется от нескольких процентов до 90%. В многолетней мерзлоте могут образоваться залежи газовых гидратов, в частности — гидрата метана.

Читать еще:  Как научиться отжиматься на брусьях

Одно из первых описаний многолетней мерзлоты было сделано русскими землепроходцами XVII века, покорявшими просторы Сибири. Впервые на необычное состояние почвы обратил внимание казак Я. Святогоров, а более подробно изучили первопроходцы из экспедиций, организованных Семёном Дежнёвым и Иваном Ребровым. В специальных посланиях русскому царю они засвидетельствовали наличие особых таёжных зон, где даже в самый разгар лета почва оттаивает максимум на два аршина. Ленские воеводы П. Головин и М. Глебов в 1640 г. сообщали: «Земля-де, государь, и среди лета вся не растаивает». В 1828 г. Федор Шергин начал проходку шахты в Якутске. За 9 лет была достигнута глубина 116.4 м. Шахта Шергина шла все время в мерзлых грунтах, не вскрыла ни одного водоносного горизонта. В 40-х годах 19-го века А. Ф. Миддендорф измерил температуру до глубины 116 м. [1] С этого времени вопрос о существовании «вечной мерзлоты» уже всерьез не поднимался.

Термин «вечная мерзлота» как специфическое геологическое явление был введён в научное употребление в 1927 году основателем школы советских мерзлотоведов М. И. Сумгиным. Он определял его как мерзлоту почвы, непрерывно существующую от 2 лет до нескольких тысячелетий [2] . Слово «мерзлота» при этом чёткого определения не имело, что и привело к использованию понятия в различных значениях. Впоследствии термин неоднократно подвергался критике и были предложены альтернативные термины: многолетнемёрзлые горные породы и многолетняя криолитозона, однако они не получили широкого распространения. По длительности существования мерзлого состояния пород принято подразделять «родовое» понятие «мерзлые породы» на три видовых понятия:

  • кратковременномёрзлые породы (часы, сутки),
  • сезонномёрзлые породы (месяцы),
  • многолетнемёрзлые породы (годы, сотни и тысячи лет).

Между этими категориями могут быть промежуточные формы и взаимные переходы. Например, сезонномерзлая порода может не протаять в течение лета и просуществовать несколько лет. Такие формы мерзлой породы называются «перелетками» [3]

65% территории России — районы многолетней мерзлоты [4] . Наиболее широко она распространена в Восточной Сибири и Забайкалье.

Самый глубокий предел многолетней мерзлоты отмечается в верховьях реки Вилюй в Якутии. Рекордная глубина залегания многолетней мерзлоты — 1 370 метров — зафиксирована в феврале 1982 года.

Учёт многолетней мерзлоты необходим при проведении строительных, геологоразведочных и других работ на Севере.

Многолетняя мерзлота создаёт множество проблем, но от неё есть и польза. Известно, что в ней можно очень долго хранить продукты. При разработке северных месторождений мерзлота, с одной стороны, сильно мешает, так как промёрзшие породы обладают высокой прочностью, что затрудняет добычу. С другой стороны, именно благодаря мерзлоте, цементирующей породы, удалось вести разработку кимберлитовых трубок в Якутии в карьерах — например, карьер трубки Удачный — с почти отвесными стенками.

Читать еще:  Какие страны относят к Южной Европе

Где начинается вечная мерзлота?

​ Вечная мерзлота — явление глобального масштаба, она занимает 35 млн км², что составляет около 25% площади всей суши земного шара.

Распространение — север Аляски, Канады, Европы, Азии, острова Северного Ледовитого океана, Антарктида. Материк, где вечная мерзлота отсутствует полностью, — это Австралия. В Африке она встречается только в высокогорных районах.

В России от 60-65% ее территории (11 млн км2) — это районы вечной мерзлоты. Наиболее широко она распространена в Восточной Сибири и Забайкалье. Значительная часть существующей вечной мерзлоты унаследована нами от последней ледниковой эпохи, и сейчас Вечная мерзлота медленно тает.

Глубина залегания
Содержание льда в промерзлых породах варьируется от нескольких процентов до 90 %. В вечной мерзлоте могут образоваться залежи газовых гидратов, в частности — гидрата метана.

Самый глубокий предел вечной мерзлоты отмечается в верховьях реки Вилюй в Якутии. Рекордная глубина залегания вечной мерзлоты — 1 370 метров — зафиксирована в феврале 1982 года. Температура мерзлых толщ непостоянна, она меняется с глубиной. Например на севере Ямала толщина слоя вечной мерзлоты достигает 400 метров, а его температура опускается ниже минус восьми градусов.

Температура
Обычно минимальные температуры наблюдаются в приповерхностном слое вечномерзлой толщи и по мере углубления температура повышается до 0 °С на подошве Кроме того, в верхнем горизонте мерзлой толщи температура не остается стабильной во времени; она меняется в течение года, следуя за сезонами. Колебания температуры, происходящие в верхнем слое в течение года, называются сезонными колебаниями и они постепенно затухают на некоторой глубине (обычно на глубине 10-15 м от поверхности). Ниже глубины сезонных изменений температура вечномерзлой толщи остается постоянной в течение года.

Среднегодовые температуры вечной мерзлоты изменяются в широких пределах, от 0 до −15 °С. Широтная температурная зональность мерзлоты сочетается с вертикальной поясностью в горах, где с ростом абсолютной высоты температура вечной мерзлоты понижается.

Температура вечной мерзлоты может различаться на несколько градусов в зависимости от конкретных ландшафтных и географических условий. Это связано с тем, что температурный режим зависит от многих факторов природной среды — типа растительного покрова, толщины снежного покрова и его плотности, среднегодовой температуры воздуха и континентальности климата, состава и влажности почв и пр.

Влияние
Летом верхний тонкий слой почвы и грунта в районах многолетней мерзлоты оттаивает. Образующаяся при этом влага поглощается растениями. В результате в районах Восточной Сибири, где выпадает очень мало осадков, существует тайга. Но в условиях многолетней мерзлоты произрастают лишь те деревья (например лиственницы), у которых поверхностная корневая система, располагающаяся в слое летнего оттаивания.

Вечная мерзлота образует водонепроницаемый слой. Поэтому реки в этих районах часто выходят из берегов даже после небольших дождей. Оттого и через малые реки приходится строить большие мосты. Летом верхние талые слои грунта оказываются наполненными водой. Вследствие этого в зоне многолетней мерзлоты широко распространены процессы заболачивания.

Читать еще:  Какие фильмы снимали в Выборге

Все сооружения в зоне многолетней мерзлоты приходится строить с тщательным учетом свойств замерзших грунтов. Жилые дома, промышленные здания, трубопроводы и дороги могут нагревать грунт и тем самым вызывать оттаивание мерзлоты, которое ведет к осадке фундаментов и разрушению стоящих на них зданий.

Для того, чтобы предохранить здания от разрушения, их ставят над землей на железобетонных сваях. Сами сваи забивают в мерзлый грунт, что придает им повышенную прочность. Между землей и зданиями остается пустое пространство для естественной вентиляции, которая сохраняет многолетнюю мерзлоту. Таким образом построены такие крупные города как Норильск и Якутск.

При сооружении дорог и коммуникаций приходится тщательно следить за сохранением растительного покрова, который также предохраняет слои мерзлых грунтов от оттаивания. Для этой же цели под полотно железнодорожных и автомобильных дорог наносится специальный защитный слой грунта.

Будущее
Глобальное потепление климата при огромной площади вечной мерзлоты в России может привести к существенным неблагоприятным последствиям. Скажем, британские ученые утверждают, что мерзлота в Сибири полностью исчезнет уже к 2020 году, другие оттягивают срок до 2050 года.

Если учесть, что площадь «холода» России составляет 65 процентов, будущее у нашей страны незавидное. Ей грозят экономическая и экологическая катастрофы.

Однако на это счет есть и другие мнения. Так заместитель директора Института мерзлотоведения СО РАН, доктор геолого-минералогических наук Виктор Шепелев считает, что Вечная мерзлота в Сибири быстро восстанавливается.

По словам Виктора Шепелева, достаточно одного холодного года, чтобы весь эффект потепления нивелировался. Дело в том, что потенциал холода, аккумулированный в мерзлоте, огромен. Нужно колоссальное тепловое воздействие, чтобы его хотя бы немного вывести из равновесия. Пока ничего подобного ученые не фиксируют.

«Наш институт сидит на вечной мерзлоте, под нами 300 метров холода», — говорит Виктор Шепелев. «И судя по нашим многолетним наблюдениям, мерзлота вовсе не собирается таять, а уж тем более — полностью исчезать. Хотя среднегодовая температура здесь выросла за последние 30 лет в среднем на 2,5 C, в то время как в среднем на планете за 100 лет на 0,76 C. Но серьезных изменений в состоянии вечной мерзлоты мы не видим».

В то же время Шепелев признает, что в ряде регионов на юге Сибири, например в Читинской и Иркутской областях, мерзлота немного отступает. Она там не сплошная, а в виде «островов», поэтому ресурс холода в ней небольшой. Отсюда и таяние. Впрочем, скорей всего оно связано даже не с потеплением, а с большим количеством осадков, которые выпадают в дождливый период и подмывают мерзлоту. «Но повторяю, один холодный год быстро залечивает все ее раны», — подчеркивает Виктор Шепелев.

Источники:

http://zen.yandex.ru/media/id/5b5fdfe8bad2fe00a8226d79/5dce61479ed2982a511be7c2

http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/31131

http://www.sib-science.info/ru/institutes/vechnaya-merzlota-05022017

Ссылка на основную публикацию
Статьи на тему:

Adblock
detector
×
×
×
×