Buna ziua! Imaginați-vă o situație în care vă aflați într-o epocă de gheață... Nu ați vrea, nu-i așa? Dar pe Pământ există locuri care îi amintesc puțin, despre care vor fi discutate în acest articol...
În aceste așa-numite zone periglaciare (periglaciare) are loc un fenomen și mai uimitor. Este un model repetat de noroi și rocă pe zone plane ale suprafeței.
Poligoanele (poligoane delimitate de fisuri) sunt cele mai mari astfel de figuri; se mai gasesc si inele de piatra. Modele similare se formează ca urmare a împingerii și umflăturilor, urmate de dezghețuri, de-a lungul a mii de ani.
Peisaje montane.
Peisajele de permafrost se găsesc nu numai la latitudini mari (în apropierea polilor), ci și la înălțime la munte. Chiar și pe vârfurile munților există calote glaciare. Un exemplu este orașul est-african Kilimanjaro, cu o înălțime de 5895 m.
Motivul formării copertelor din plante perene iar gheața la latitudini fierbinți este că temperatura odată cu creșterea altitudinii, pentru fiecare kilometru următor, scade cu 5 - 10 ° C.
Vârfuri muntoase similare din emisfera sudică se găsesc în Noua Zeelandă, Australia, Noua Guinee și Anzii din America de Sud.
Mulți munți din emisfera nordică sunt acoperiți cu calote glaciare pe tot parcursul anului, chiar și pe vârfurile unor munți joase, cum ar fi cei din Scoția, unde zăpada și gheața se află pentru o parte semnificativă a anului.
În tundra alpină sau montană nu există deloc permafrost sau poate fi foarte puțin. Apa topită are timp să se scurgă adânc, așa că nu există multă murdărie la suprafață. Aici, ca și în tundra arctică, plantele principale sunt mușchii, lichenii și arbuștii, care alcătuiesc dieta caprelor de munte și căprioarelor.
Personal, nu-mi place iarna, frigul și aștept mereu cu nerăbdare vara. Deci, nici nu aș vrea să merg într-o excursie în acest permafrost 🙂
Ghețarii moderni ocupă o suprafață mică pe teritoriul Rusiei, doar aproximativ 60 mii km 2, dar conțin rezerve mari apă dulce. Ele sunt una dintre sursele de nutriție ale râurilor, a căror importanță este deosebit de mare în debitul anual al râurilor din Caucaz.
Principala zonă a glaciației moderne (mai mult de 56 mii km 2) este situată pe insulele arctice, ceea ce se explică prin poziția lor la latitudini înalte, ceea ce determină formarea unui climat rece.
Limita inferioară a zonei nivale coboară aici aproape până la nivelul mării. Glaciația se concentrează în principal în regiunile de vest și central, unde cad mai multe precipitații. Insulele se caracterizează prin glaciare de acoperire și acoperire muntoasă (rețea), reprezentate de calote de gheață și cupole cu ghețari de evacuare. Cea mai extinsă calotă de gheață este situată pe Insula de Nord Novaia Zemlya. Lungimea sa de-a lungul bazinului hidrografic este de 413 km, iar cea mai mare lățime ajunge la 95 km.
Pe măsură ce vă deplasați spre est, tot mai multe insule rămân fără gheață. Deci, insulele arhipelagului Ținutul Franz Josef acoperit aproape complet cu ghețari, Insulele Noii Siberiei glaciația este tipică doar pentru cel mai nordic grup de insule De Long, și pe insulă Wrangel Nu există glaciare de acoperire - aici se găsesc doar fulgi de zăpadă și mici ghețari.
Grosimea straturilor de gheață ale insulelor arctice ajunge la 100-300 m, iar rezerva de apă din ele se apropie de 15 mii km 2, ceea ce reprezintă de aproape patru ori debitul anual al tuturor râurilor rusești. Glaciația din regiunile muntoase ale Rusiei, atât ca suprafață, cât și ca volum de gheață, este semnificativ inferioară glaciației de acoperire a insulelor arctice. Glaciația montană este tipică pentru cei mai înalți munți ai țării - Caucaz, Altai, Kamchatka, munții din nord-est, dar apare și în lanțurile muntoase joase din partea de nord a teritoriului, unde linia de zăpadă este joasă ( Khibiny, partea de nord a Munților Urali, Byrranga, Putorana, munții Kharaulakh), precum și în zona Matochkina Shar pe insulele de nord și de sud Novaya Zemlya.
Mulți ghețari de munți se află sub linia climatică a zăpezii, sau „nivelul 365”, la care zăpada rămâne pe o suprafață de bază orizontală pentru toate cele 365 de zile ale anului. Existența ghețarilor sub linia climatică de zăpadă devine posibilă datorită concentrării unor mase mari de zăpadă în forme negative de relief (adesea în circurile antice adânci) ale versanților sub vânt ca urmare a transportului de zăpadă și a avalanșelor.
Zona de glaciare montană din Rusia depășește puțin 3,5 mii km 2. Cel mai răspândit karova, karova-valeŞi ghețarii de vale. Majoritatea ghețarilor și a zonei de glaciare se limitează la versanții punctelor nordice, ceea ce se datorează nu atât condițiilor de acumulare a zăpezii, cât și umbririi mai mari de la razele solare(condiții de izolație). În ceea ce privește zona de glaciare dintre munții Rusiei, se află pe primul loc Caucaz(994 km 2). Este urmat de Altai (910 km 2) si Kamchatka(874 km2). Glaciarea mai puțin semnificativă este tipică pentru muntele Koryak Highlands, Suntar-Khayata și crestele Chersky. Există puține glaciații în alte regiuni muntoase. Cei mai mari ghețari din Rusia sunt ghețarii Bogdanovich(suprafață 37,8 km 2, lungime 17,1 km) în grupul de vulcani Klyuchevskaya din Kamchatka și ghețar Bezengi(suprafață 36,2 km 2, lungime 17,6 km) în bazinul Terek din Caucaz.
Ghețarii sunt sensibili la fluctuațiile climatice. În secolul al XVIII-lea - începutul XIX secole a început o perioadă de reducere generală a ghețarilor, care continuă până în zilele noastre. Apele interioare ale Rusiei sunt reprezentate nu numai de acumulări de apă lichidă, ci și de apă solidă, formând acoperirea modernă, glaciarea montană și subterană. Zona de glaciare subterană se numește criolitozonă (termenul a fost introdus în 1955 de expertul sovietic în permafrost P.F. Shvetsov; anterior termenul „ permafrost").
Criolitozonă - strat superior scoarta terestra, caracterizată prin temperaturi negative ale rocilor și prezența (sau posibilitatea existenței) gheață subterană. Se compune din roci de permafrost, gheață subterană și orizonturi neînghețate de apă subterană foarte mineralizată.
În condițiile unei ierni lungi și reci, cu o grosime relativ mică a stratului de zăpadă, rocile pierd multă căldură și îngheață la o adâncime considerabilă, transformându-se într-o masă solidă înghețată. Vara, nu au timp să se dezghețe complet, iar temperaturile negative ale solului persistă chiar și la adâncimi mici de sute și mii de ani. Acest lucru este facilitat de uriașele rezerve de frig care se acumulează pe timpul iernii în zonele cu temperaturi medii anuale negative. Astfel, in Siberia Centrala si de Nord-Est, suma temperaturilor negative in perioada de zapada este de -3000...-6000°C, iar vara suma temperaturilor active este de doar 300-2000°C.
Rocile care rămân la temperaturi sub 0°C o perioadă lungă de timp (de la câțiva ani până la multe milenii) și sunt cimentate de umiditatea înghețată în ele se numesc perene sau permafrost. Conținutul de gheață, de ex. Conținutul de gheață al permafrostului poate varia foarte mult. Acesta variază de la câteva procente până la 90% din volumul total al rocii. În regiunile muntoase există de obicei puțină gheață, dar pe câmpie gheața subterană este adesea principala rocă. Există în special multe incluziuni de gheață în sedimentele argiloase și lutoase din regiunile nordice extreme ale Siberiei Centrale și de Nord-Est (în medie de la 40-50% la 60-70%), caracterizate prin cea mai scăzută temperatură constantă a solului. Permafrostul este un fenomen natural neobișnuit, care a fost observat de exploratori în secolul al XVII-lea. V.N a menționat-o în lucrările sale. Tatishchev (începutul secolului al XVIII-lea). Primul cercetarea stiintifica studiile pe permafrost au fost efectuate de A. Middendorf (mijlocul secolului al XIX-lea) în timpul expediției sale în nordul și estul Siberiei. Middendorf a fost primul care a măsurat temperatura stratului înghețat în mai multe puncte, a stabilit grosimea acestuia în regiunile nordice și a făcut ipoteze cu privire la originea permafrostului și motivele distribuției sale extinse în Siberia. În a doua jumătate a secolului al XIX-lea. și începutul secolului al XX-lea. Permafrostul a fost studiat împreună cu lucrările de cercetare ale geologilor și inginerilor minieri. ÎN ani sovietici serios studii speciale permafrost M.I. Sumgin, P.F. Şveţov, A.I. Popov, I.Ya. Baranov și mulți alți oameni de știință.
Zona de permafrost din Rusia ocupă aproximativ 11 milioane km 2, ceea ce reprezintă aproape 65% din teritoriul țării (vezi Fig. 1).
Orez. 1.
Granița sa de sud se întinde de-a lungul părții centrale a Peninsulei Kola, traversează Câmpia Est-Europeană în apropierea Cercului Arctic, de-a lungul Uralilor se abate spre sud până la aproape 60° N, iar de-a lungul Ob - nord până la gura Sosvei de Nord, apoi trece de-a lungul versantului sudic Uvals siberian până la Yenisei în regiunea Podkamennaya Tunguska. Aici granița se întoarce brusc spre sud, trece de-a lungul Yenisei, merge de-a lungul versanților Sayan de Vest, Tuva și Altai până la granița cu Kazahstanul. Pe Orientul Îndepărtat limita de permafrost merge de la Amur până la gura Selemdzha (afluentul stâng al Zeya), apoi de-a lungul poalelor munților de pe malul stâng al Amurului până la gura acestuia. Nu există permafrost pe Sakhalin și în zonele de coastă din jumătatea de sud a Kamchatka. Petice de permafrost apar la sud de granița distribuției sale în munții Sikhote-Alin și în munții din Caucaz.
Pe acest teritoriu vast, condițiile pentru dezvoltarea permafrostului nu sunt aceleași. Regiunile de nord și de nord-est ale Siberiei, insulele din sectorul asiatic al Arcticii și insula nordică Novaya Zemlya sunt ocupate de continuu permafrost la temperatură scăzută. Granița sa de sud trece prin partea de nord a Yamal, Peninsula Gydan până la Dudinka pe Elisey, apoi până la gura Vilyui, traversează cursurile superioare ale Indigirka și Kolyma și ajunge la coasta Mării Bering la sud de Anadyr. La nord de această linie, temperatura stratului de permafrost este de -6...-12°C, iar grosimea acestuia ajunge la 300-600 m sau mai mult. Comun la sud și vest permafrost cu insule Talik(sol dezghețat). Temperatura stratului înghețat aici este mai mare (-2...-6°C), iar grosimea scade la 50-300 m Aproape de marginea de sud-vest a zonei de răspândire a permafrostului, sunt doar pete izolate (insule) de permafrost. găsit printre solul dezghețat. Temperatura solului înghețat este aproape de 0°C, iar grosimea este mai mică de 25-50 m. permafrostul insular.
Rezervele mari de apă sub formă de gheață subterană sunt concentrate în masa înghețată. Unele dintre ele s-au format concomitent cu rocile gazdă (gheață singenetică), cealaltă - în timpul înghețului apei în straturile acumulate anterior (epigenetice). Grosimea mare a permafrostului și descoperirea mamuților bine conservați în acesta indică faptul că permafrostul este un produs al acumulării pe termen lung de frig în straturile de rocă. Marea majoritate a cercetătorilor îl consideră o relicvă a erelor glaciare. Clima modernă din cea mai mare parte a teritoriului permafrost contribuie doar la conservarea acestuia, prin urmare cea mai mică perturbare a echilibrului natural duce la degradarea acestuia. Acest lucru trebuie luat în considerare la utilizarea economică a teritoriului în care permafrostul este răspândit.
Permafrostul afectează nu numai apele subterane, regimul și nutriția râurilor, distribuția lacurilor și mlaștinilor, ci și multe alte componente ale naturii, precum și activitatea economică umană. Atunci când se dezvoltă resurse minerale, se construiesc drumuri, se construiesc și se efectuează lucrări agricole, este necesar să se studieze cu atenție solul înghețat și să se prevină degradarea acestuia.
Permafrostul și caracteristicile sale
Nota 1
Permafrost (sau permafrost, permafrost, permafrost) este o parte a permafrostului care se caracterizează prin absența dezghețului periodic. Suprafața totală de permafrost de pe planetă este de 35 de milioane de metri pătrați. km. Aceasta reprezintă aproximativ 25% din întregul teren. Nu există permafrost complet în Australia. În Africa, permafrostul apare doar în zonele montane înalte.
Cele mai extinse zone de permafrost:
- nordul Alaska;
- nordul Europei;
- Canada;
- Asia de Nord;
- Antarctica;
- Insulele Oceanului Arctic.
Regiunile de permafrost ocupă partea superioară a scoarței terestre. Temperatura în aceste teritorii nu crește peste 0 ºС (de câteva mii de ani). Apele subterane din această zonă sunt în mod constant sub formă de gheață. Solul îngheață până la 1 km adâncime. Adâncimea record de îngheț este de 1370 m.
În permafrost se formează depozite de hidrat de metan.
Potrivit diferitelor surse, de la 60% la 65% din teritoriul Rusiei este permafrost. Este mai răspândită în Transbaikalia și Siberia de Est. Cea mai înaltă limită a permafrostului este situată în Yakutia, în cursul superior al râului Vilyui.
Luarea în considerare a permafrostului este foarte importantă atunci când se efectuează explorări geologice, construcții și alte lucrări în regiunile nordice.
Studiul permafrostului
Unele dintre primele descrieri ale permafrostului au fost făcute de exploratorii ruși din secolul al XVII-lea, care au cucerit întinderile Siberiei. Pentru prima dată, Ya Svyatogorov a atras atenția asupra stării acoperirii solului. Ulterior, solurile au fost studiate de pionierii Ivan Rebrov și Semyon Dezhnev. Ei au subliniat prezența unor zone speciale de taiga în care solul nu se dezgheță nici măcar vara. În 1640, M. Glebov și P. Golovin au confirmat că pământul nu se dezgheță în mijlocul verii.
Ca fenomen geologic special, conceptul de „permafrost” a fost introdus în uz de către fondatorul școlii de oameni de știință în permafrost din Uniunea Sovietică, M.I. Sumgin în 1927. El a subliniat că acest concept implică permafrost din sol, care persistă de la doi ani la câteva mii de ani.
Termenul de „permafrost” a fost adesea criticat, așa că au fost propuse alternative: permafrost și permafrost. Dar aceste opțiuni nu sunt utilizate pe scară largă.
Conceptul de „roci înghețate”, bazat pe durata existenței rocilor în stare înghețată, este împărțit în concepte precum:
- roci înghețate pe termen scurt (zile, ore);
- roci înghețate sezonier (luni);
- permafrost (zeci, sute și mii de ani).
Există tranziții reciproce și forme intermediare între aceste tipuri. Astfel, roca înghețată sezonier poate să nu se dezghețe în timpul verii și poate supraviețui câțiva ani. Astfel de forme se numesc „transferuri”.
La origine, permafrostul este o relicvă a erelor glaciare din perioada cuaternar. În vremurile postglaciare s-a observat încălzirea climatică, care a determinat dezghețarea rocilor înghețate și o reducere a zonelor de răspândire a acestora. Acest lucru dovedește natura insulară a distribuției permafrost-ului, existența unor specii individuale și părți de floră și faună în rocile înghețate și procesul activ de dezgheț.
Nu toți oamenii de știință sunt de acord cu acest punct de vedere. Unii cred că permafrostul este un fenomen modern. Ca dovadă, ei citează observații ale dezvoltării permafrostului pe insulele formate recent în deltele râurilor mari din Siberia. Motivul principal apariția permafrostului - ierni lungi cu puțină zăpadă cu temperaturi scăzute și veri scurte, timp în care gheața se acumulează în sol pentru că nu are timp să se topească.
Acoperirea de sol a zonelor de permafrost
În zonele cu permafrost, se formează structuri specifice de sol, inclusiv cercuri de piatră și turbă, ghirlande de piatră, crăpături poligonale și dungi de piatră. Aceste structuri, formate sub influența proceselor criogenice, sunt situate pe vârfurile multor munți.
În solurile situate în zona de permafrost sezonier permanent sau de lungă durată au loc un set de procese care depind de influența temperaturilor scăzute. Deasupra stratului înghețat - aquiclude - datorită coagulării compuși organici acumularea de humus, sau regenerarea supra-permafrost a humusului, gleying, se observă chiar și cu precipitații anuale scăzute.
Formarea schlierens (straturi de gheață) în sol contribuie la ruperea capilarelor, în urma căreia se oprește tragerea apei din orizonturile supra-permafrost către stratul de rădăcină.
Structurile inelare pot apărea atât ca urmare a înghețului solului, cât și a înghețului apei. Când apa îngheață, se formează în principal cercuri de turbă, care sunt asociate cu dezghețarea și înghețarea alternantă a apei, ruperea și extinderea stratului de sol. Când solul îngheață și apar fisuri de subsidență, se formează inele de piatră. Apa de topire a izvorului curge în fisuri, îndepărtând materialul cu granulație fină și lăsând resturi grosiere la suprafață. Așa se formează un sistem poligonal de fisuri.
Prezența unui strat înghețat provoacă procese precum:
- soliflucție - alunecarea unei mase de sol saturate cu apă de-a lungul stratului înghețat de pe versanți;
- crioturbare - amestecarea masei de sol sub influenta diferentelor de temperatura.
Aceste fenomene sunt deosebit de răspândite în zona tundrei. Deformațiile criogenice determină formarea de tundre petice și relieful caracteristic depresionar, incluzând movile și depresiuni termocarstice.
Structurarea criogenică a solului are loc sub influența temperaturilor scăzute. Condițiile de temperatură negative favorizează tranziția produselor implicate în procesele de formare a solului în forme mai condensate, ceea ce le va încetini foarte mult mobilitatea. Îmbogățirea părții mijlocii a profilului solurilor podgold cu acid silicic este asociată cu impactul fenomenelor criogenice. În acest caz, pulberea albicioasă este considerată o consecință a diferențierii permafrost a plasmei solului.
Coagularea permafrostului a coloizilor predetermina feruginizarea solurilor de taiga.
Permafrost sezonier. Înghețarea sezonieră - dezghețarea și cauzele acestora.Înclinarea axei pământului față de planul ecliptic determină schimbarea anotimpurilor pe Pământ. Rezultatul schimbării anotimpurilor este înghețarea și dezghețarea sezonieră periodică a unui orizont apropiat de suprafață al scoarței terestre. Pulsația sezonieră în furnizarea și consumul de căldură, cu un deficit constant în zonele care gravitează spre poli, duce în cele din urmă la dezvoltarea permafrost-ului. Schimbarea sezonieră a anotimpurilor duce la formarea unui strat de dezgheț sezonier (de vară) deasupra permafrostului, care îngheață iarna, iar în afara zonei de permafrost - straturi de îngheț sezonier, dezgheț vara.
Granița de sud a permafrostului etern
Orez. 1. Schema de modificări în adâncimea înghețului sezonier - dezghețare:
1 - zona de posibilă dezgheț sezonier, 2 - înghețarea și dezghețarea sezoniere a rocilor, 3 - permafrost.
Pe lângă stratul de îngheț de iarnă și dezgheț de vară, caracteristic latitudini medii și înalte și în unele locuri de latitudini sudice, apare din când în când o stare de înghețare de scurtă durată a rocilor, care durează câteva ore sau, mai rar, câteva zile. .
Tiparele fenomenelor sezoniere de permafrost sunt ilustrate de grafic (Fig. 1).
Din datele din grafic este clar că adâncimea reală a înghețului și dezghețului sezonier este cea mai mare la granița de sud a permafrostului. La nord de acesta se datorează mai puțin scăderii reale a adâncimii dezghețului sezonier (adică adâncimea dezghețului potențial), iar la sud se datorează mai puțin adâncimii înghețului real.
Strat activ. Stratul de îngheț și dezgheț sezonier se numește strat activ. Există un strat de dezgheț sezonier situat deasupra permafrostului și un strat de îngheț sezonier deasupra substratului dezghețat. În acest caz, ele pornesc din poziția în care există un strat permanent de roci înghețat (permafrost) și un strat permanent dezghețat (în afara zonei de permafrost). Prima se caracterizează prin dezghețare sezonieră, adică potențiala înghețare sezonieră este acoperită de prezența permafrostului; al doilea se caracterizează prin îngheț sezonier, deoarece dezghețarea potențială nu se manifestă aici din cauza adâncimii mici a înghețului de iarnă. De aceea sunt date numele - strat de dezgheț sezonier pentru zona de permafrost și strat de congelare sezonier - pentru zonele din afara permafrostului. Astăzi, alte nume sunt din ce în ce mai folosite: strat activ deasupra substratului de permafrost, referindu-se la înghețarea și dezghețarea sezoniere peste permafrost și strat activ deasupra substratului dezghețat, referindu-se la înghețarea sezonieră peste masa de rocă dezghețată.
Cele mai semnificative fluctuații anuale de temperatură au loc în stratul activ, cea mai mare parte a schimbului anual de căldură are loc, iar procesele fizice, fizico-chimice și geologice se dezvoltă cel mai intens. Acesta este stratul intermediar prin care schimburile de căldură între suprafața Pământului și permafrostul. Înghețarea și dezghețarea sezoniere în stratul activ determină direcția și natura activităților fizice, fizico-chimice și procese geologice, care la rândul lor determină caracteristicile structurii criogenice și proprietățile straturilor de rocă înghețată.
Distribuția geografică a înghețului sezonier foarte mare. În esență, se observă peste tot, cu excepția zonelor subtropicale și tropicale, unde este posibil doar în munții înalți. În regiunea de permafrost, stratul activ este omniprezent. Este absent doar atunci când permafrostul se află direct sub un ghețar, acoperire sau munte. Apoi starea înghețată (ghețarului) începe de la suprafața zilei. În Groenlanda, sol înghețat a fost găsit sub gheața de ghețar, de 2 până la 5 m grosime. Potrivit lui M. G. Grosswald, roca înghețată a fost întâlnită sub gheața ghețarului pe Ținutul Franz Josef.
Putere activă a stratului depinde de un complex de factori fizico-geografici și geologici și variază de la câțiva centimetri până la 3-5 m, rar până la 8-10 m.
Grosimea stratului activ variază de la un loc la altul datorită variației obișnuite conditii naturale la suprafață, precum și eterogenitatea litologică și modificările spațiale ale umidității solului.
Chiar și în aceeași zonă de teren, adâncimea înghețului și dezghețului sezonier nu este aceeași de la an la an. Dar această adâncime, cu condiții climatice și alte condiții fizice și geografice constante, fluctuează în jurul unei anumite valori medii constante.
Modificarea adâncimii de îngheț și dezgheț de la nord la sud depinde de:
Despre gradul de climă continentală;
Pe durata răcirii de iarnă;
Din temperatura medie anuală a aerului;
De la temperatura medie a lunii cele mai reci;
Din amplitudinea temperaturilor de la suprafață;
Din suma temperaturilor negative;
În funcție de natura solului, adică dacă este reprezentat de bolovani și pietriș, sau nisip și argilă, sau turbă etc.
Procesul de îngheț și dezgheț sezonier depinde de gradul de umiditate din tipul de sol, precum și de densitatea și grosimea stratului de zăpadă, natura stratului de vegetație, umiditatea de suprafață etc. Un rol deosebit în înghețarea sezonieră este jucat de muşchi şi turbă. Mușchiul și turba acționează ca izolatori termici în stare uscată, datorită abundenței de aer din ele, și ca răcitoare, datorită higroscopicității lor ridicate. Abundența apei favorizează evaporarea și deci răcirea (căldura latentă de evaporare a apei este de 7,25 ori mai mare decât căldura latentă de fuziune a gheții).
Filtrarea solului și adâncimea de dezgheț sunt legate cauzal: cu cât filtrarea este mai mare, cu atât adâncimea de dezgheț este mai mare.
Adâncimea înghețului și dezghețului sezonier, adică grosimea stratului activ și regimul de temperatură al acestuia, sunt determinate de schimbul de căldură al solului cu atmosfera. Grosimea stratului activ depinde de circulația căldurii și de echilibrul termic al rocilor.
Dacă de-a lungul unui număr de ani are loc o creștere a adâncimii înghețului sezonier, care nu este compensată de o creștere corespunzătoare a adâncimii dezghețului vara, de obicei se formează orizonturi subțiri înghețate în roci care
poate exista de la un an la câțiva ani și reprezintă un prototip de permafrost. Astfel de orizonturi înghețate se numesc zboruri.
În acest caz, fluctuația de căldură de iarnă în roci la temperaturi negative depășește fluctuația de căldură de vară la temperaturi pozitive. În acest caz, temperatura medie anuală a rocilor scade sub 0°. Dacă transferul de căldură la temperaturi pozitive depășește din nou transferul de căldură la temperaturi negative, transferurile vor dispărea.
Procese care au loc în stratul activ. Stratul activ este un orizont al scoarței terestre în interiorul căruia au loc cele mai active, mai dinamice procese de transformare a rocilor: dezintegrarea lor în fracțiunea de praf, formarea solului, ridicarea solului, soliflucția, toate procesele care conduc la formarea microreliefului înghețat. , hidrolacoliți sezonieri etc. .d.
De o importanță deosebită este regimul de umiditate al solurilor din stratul activ, mai ales dacă acestea sunt reprezentate de soiuri cu granulație fină - argile, lutoase etc. Densitatea, natura compoziției, condițiile de apariție și natura solurilor (omogene sau eterogene litologic) sunt de asemenea esentiale.
Rate sezoniere de congelare sunt diferite. În nord, rata de îngheț sezonieră este de 1-3-5 cm, pe zi. Înghețarea completă este realizată deja în noiembrie - decembrie. În sud, cu o grosime mare a stratului activ, înghețarea sezonieră are loc pe toată perioada de răcire, adică pe tot parcursul iernii.
Rate sezoniere de decongelare de obicei mai lent.
Permafrost. Permafrost - acestea sunt roci înghețate, caracterizate printr-o temperatură de 0° și mai jos, care conțin gheață și rămân în această stare mult timp - de la câțiva ani până la multe milenii.
Permafrostul de pe glob este distribuit în principal în regiunile polare și subpolare, precum și în regiunile muntoase înalte de latitudini temperate și chiar tropicale și ocupă aproximativ 25% din întreaga suprafață terestră a Pământului. Acestea sunt teritorii vaste în nordul și nord-estul Eurasiei și Americii de Nord, toată Groenlanda și toată Antarctica. În Rusia, permafrostul ocupă aproximativ 60% din suprafață.
ÎN Europa de Vest Permafrostul este posibil doar în Alpi. În partea europeană a Rusiei, permafrostul este larg răspândit în nordul îndepărtat - în tundră și pădure-tundra. Din Peninsula Kola, unde există doar în partea sa de nord, cea de sud
limita de permafrost merge până la gura râului. Mezen și mai departe aproape de-a lungul Cercului Arctic până la Urali, deplasându-se aici destul de puternic spre sud. În Vestul Siberiei hotarul ocupa o pozitie aproape latitudinala pana la rau. Yenisei lângă gura râului. Podkamennaya Tunguska, unde se întoarce brusc spre sud și, urmând de-a lungul malului drept al râului. Yenisei, trece dincolo de Rusia, delimitând zone întinse ale Mongoliei. Din nou, granița de sud a permafrostului apare în Rusia la vest de Blagoveshchensk, urmând nord-est la aproximativ 131 ° 30 "E, de unde se întoarce din nou spre sud, traversează râul Amur lângă gura râului Arkhara și părăsește din nou țara. Apoi apare din nou în Rusia la est de M. Khingan, apoi merge spre nord-est și se termină la malul golfului Sakhalin Pe Peninsula Kamchatka, granița de sud se întinde de la sud-vest la nord-est aproximativ în mijlocul peninsulei.
Pe baza naturii distribuției sale, permafrostul poate fi împărțit în trei zone: 1 - continuu, 2 - permafrost cu insule de sol dezghețat și 3 - insulă (insule de permafrost printre rocile dezghețate).
Fiecare dintre aceste zone este caracterizată de grosimi și temperaturi diferite ale straturilor înghețate. În același timp, în interiorul zonelor, puterea și temperatura se schimbă în direcția nord, spre sud - puterea scade, temperaturile cresc.
Zona de permafrost continuu este caracterizată de cea mai mare grosime a straturilor înghețate - de la 500 sau mai mult de metri până la 300 m iar cele mai scăzute temperaturi ale acestora - de la 2 ° C la 10 ° C și mai jos.
Permafrostul continuu în Rusia este dezvoltat: în partea de nord a tundrei Bolshezemelskaya, în Uralii polari, în tundra Siberiei de Vest, în partea de nord a Podișului Siberiei Centrale (la nord de valea râului Tunguska de Jos), pe tot parcursul Peninsula Taimyr, pe insulele arhipelagului Severnaya Zemlya, pe Insulele Noii Siberiei, pe câmpiile de coastă Yana-Indigirsk și Kolyma și în delta fluviului. Lena, pe câmpia aluvionară Leno-Vilyui, pe platoul Leno-Aldan și în vasta regiune a crestelor Verhoiansk, Chersky, Kolyma, Anadyr, precum și platoul Yukagir și alte zone muntoase interne, pe câmpia Anadyr.
În zona în care apar insule de roci dezghețate printre permafrost, grosimea straturilor înghețate ajunge uneori la 250-300 m, dar mai des de la 100-150 la 10-20 m, temperaturi de la 2 la 0°C. Acest tip de permafrost se găsește în tundrele Bolshezemelskaya și Malozemelskaya, pe Podișul Siberiei Centrale între râurile Nizhnyaya și Podkamennaya Tunguska, în partea de sud a Podișului Leno-Aldan și în Transbaikalia.
Permafrostul insular se caracterizează prin grosimi mici ale straturilor înghețate - de la câteva zeci de metri la câțiva metri, și temperaturi - apropiate de 0°C.
Permafrostul insular se găsește pe Peninsula Kola, în regiunea Kanin-Pechora, în zona taiga a Siberiei de Vest, în partea de sud a Podișului Siberiei Centrale, în Orientul Îndepărtat, în partea de nord a insulei Sahalin, de-a lungul coastei. al Mării Ochotsk și în Kamchatka.
În zona muntoasă de la Sayan până la Kopet-Dag și în Caucaz, rocile de permafrost se găsesc în principal de-a lungul periferiei zonelor glaciare și au cel mai adesea o distribuție insulară. Permafrostul este prezent în rocile care alcătuiesc fundul mărilor de pe platforma polară a mărilor Laptev și Siberiei de Est, pe raftul de la nord de Alaska.
Zone semnificative de permafrost în Asia Centrală. Acestea sunt zonele Hindu Kush, Eastern Tien Shan, Nan Shan, Kun Lun, Himalaya și platoul înalt al Tibetului.
Pe continentul nord-american, granița permafrostului trece de-a lungul coastei Oceanul Pacific, fără să ajungă la ea puțin, apoi trece de-a lungul versant vestic Cordilera nord-americană, le traversează aproape de 53 0 s. sh., virează brusc spre nord, urmând în această direcție până la 57° N. w. Apoi această graniță merge spre sud-est, ajungând coasta de sud Golful Hudson și, părăsind Peninsula Labrador spre nord, ajunge la țărmurile Oceanului Atlantic.
Regiunea permafrost include și insulele Groenlanda și Islanda.
ÎN emisfera sudică permafrostul acoperă întregul continent al Antarcticii, este prezent în zonele montane înalte ale Anzilor în America de Sud. Africa și Australia sunt complet lipsite de permafrost.
Principalele caracteristici climatice care sunt caracteristice zonelor în care zona înghețată este răspândită sunt în general următoarele: temperatura medie anuală negativă a aerului, ierni lungi uscate, reci, vara scurta, precipitații reduse, mai ales iarna. Prin urmare, starea anticiclonică a atmosferei în timpul iernii este caracteristică, ceea ce favorizează precipitații scăzute, transparență ridicată a aerului și pierderi puternice de căldură din scoarța terestră. Prin urmare, cele mai mari teritorii ocupate de permafrost din Eurasia și America de Nord, coincid într-o oarecare măsură cu spațiile ocupate de anticicloanele asiatice și nord-americane.
Condițiile hidrogeologice ale regiunii permafrost. Apele subterane au un impact foarte semnificativ asupra formării permafrostului, la rândul lor, reprezintă un factor puternic în crearea unui mediu hidrogeologic specific.
Apariția unui strat de rocă înghețată poate contribui la separarea unui singur acvifer în părți, poate crea acviclude care nu erau vizibile anterior, poate perturba legătura reciprocă între apele de suprafață și subterane, poate localiza locurile de reîncărcare și descărcare, limitându-le în zone. de talik, schimbarea direcției și vitezei de mișcare a apei subterane etc. Astfel, în zona înghețată, apar condiții complet speciale pentru plasarea, nutriția, mișcarea și descărcarea apelor subterane.
Apele subterane influențează regimul termic al rocilor. Își schimbă proprietățile termofizice. Mișcarea apelor subterane determină fluxuri de căldură convective. Datorită interacțiunii transferului de căldură convectiv cu fluxul de căldură conductiv care vine din interiorul pământului, are loc o redistribuire a energiei termice în roci, determinând schimbarea câmpului lor de temperatură și a condițiilor de dezvoltare a permafrostului.
Înghețarea acviferelor duce la o distribuție deosebită a gheții în roci, care depinde în principal de gradul de saturație cu apă al orizontului, de compoziția rocilor și, de asemenea, de permeabilitatea acestora la apă datorită porozității, fracturării etc. În plus, datorită la înghețul neuniform în acvifere apar adesea tensiuni semnificative și presiune in situ, ca urmare a cărora apa se poate deplasa sub presiune către zone cu presiune in situ mai scăzută. ÎN în acest caz, Pot apărea rupturi de acoperiș și revărsare de apă pe suprafață, formând baraje de gheață. Dacă nu are loc o străpungere a acoperișului, atunci acumulările de gheață se formează sub formă de corpuri destul de mari - foaie sau laccolit. Hidrolacoliți care se formează în apropiere suprafata pamantului, apar în relief sub formă de movile umflate convexe.
Clasificarea apelor subterane:
1. Ape supra-permafrost, cuprinse în roci dezghețate deasupra acoperișului permafrostului. Printre acestea se numără apele: a) stratului activ și b) talikuri perene (sub-canal, sub-lac, așa-numitul permafrost necontopit).
2. Apele zonelor talik, situat în taliks, limitat de pietre înghețate pe laterale. Zonele Talik servesc drept principalele rute prin care are loc comunicarea între apele de suprafață, sub-permafrost și inter-permafrost. Prin aceste zone se realizează reîncărcarea și evacuarea diferitelor tipuri de ape subterane.
3. Ape subpermafrost sunt apele primei zone acvifere sau fracturate acvifere de la baza permafrostului. Dintre aceste ape se disting apele de contact si cele necontactante. Primele sunt într-una sau alta interacțiune directă cu masa înghețată, în timp ce cele din urmă nu sunt asociate direct cu aceasta, adică se află la o adâncime considerabilă de aceasta.
4. ape interpermafrost, cuprinse în roci dezghețate închise între orizonturi de roci înghețate.
5. Ape intra-permafrost, conținute în zone localizate de roci dezghețate, mărginite pe toate părțile de roci înghețate. Aceste ape sunt izolate de orice interacțiune cu alte tipuri de apă subterană.
La întrebarea despre semnificația permafrostului pusă de autor se usucă cel mai bun răspuns este „Permafrost” (Permafrost) este o parte a permafrostului caracterizată prin absența dezghețului periodic. Cu o suprafață totală de 35 milioane km². Răspândire: nordul Alaska, Canada, Europa, Asia, insule din Oceanul Arctic.
Zonele de permafrost sunt partea superioară a scoarței terestre, a cărei temperatură nu crește peste 0 °C pentru o lungă perioadă de timp (de la 2-3 ani la milenii). În zona de permafrost, apele subterane sunt sub formă de gheață, adâncimea sa depășește uneori 1000 de metri.
Permafrostul este un fenomen global care ocupă cel puțin 25% din întreaga suprafață a terenului glob. Singurele continente fără permafrost sunt Australia și Africa. O mare parte din permafrost este moștenită din ultima eră glaciară și acum se topește încet. Conținutul de gheață din rocile înghețate variază de la câteva până la 90%. În permafrost se pot forma depozite de hidrați de gaz, în special de hidrat de metan.
Una dintre primele descrieri ale permafrostului a fost făcută de exploratorii ruși din secolul al XVII-lea, care au cucerit vastele întinderi ale Siberiei. Pentru prima dată, cazacul Y. Svyatogorov a atras atenția asupra stării neobișnuite a solului, iar pionierii din expedițiile organizate de Semyon Dezhnev și Ivan Rebrov l-au studiat mai în detaliu. În mesaje speciale adresate țarului rus, aceștia au mărturisit prezența unor zone speciale de taiga, unde chiar și în mijlocul verii solul se dezgheță cu maximum două arshins.
Termenul „permafrost”, ca fenomen geologic specific, a fost introdus în uz științific în 1927 de către fondatorul școlii de oameni de știință sovietici din permafrost M.I. El l-a definit ca permafrost de sol, existent continuu de la 2 ani la cateva mii de ani. Cuvântul permafrost nu a avut o definiție clară, ceea ce a dus la utilizarea conceptului în sensuri diferite. Ulterior, termenul a fost criticat în mod repetat și au fost propuși termeni alternativi: roci de permafrost și permafrost, dar nu au fost folosiți pe scară largă.
65% din teritoriul Rusiei sunt zone de permafrost. Este cel mai răspândit în Siberia de Est și Transbaikalia.
Cea mai adâncă limită a permafrost-ului este observată în cursurile superioare ale râului Vilyui din Yakutia. Adâncimea record a permafrostului este de 1370 de metri, înregistrată în februarie 1982.
Contabilitatea permafrostului este necesară atunci când se efectuează construcții, explorări geologice și alte lucrări în nord. Astfel, casele mari din regiunile de nord sunt construite folosind tehnologii speciale, în special, cadrul construit al unei case cu panouri este lăsat timp de câțiva ani pentru a permite casei să se așeze. Dacă solul de sub acesta începe să plutească, acesta este demontat și reasamblat într-un loc nou.
Permafrostul creează multe probleme, dar are și beneficii. Se știe că alimentele pot fi păstrate în el pentru o perioadă foarte lungă de timp. Atunci când se dezvoltă depozitele nordice, permafrostul, pe de o parte, este un mare obstacol, deoarece rocile înghețate au vâscozitate extrem de ridicată și sunt greu de extras. Pe de altă parte, datorită permafrostului care cimentează rocile, a fost posibil să se construiască cariere unice în Yakutia (de exemplu, cariera conductei Udachnaya) cu pereți aproape verticali). Laturile acestor cariere sunt ținute pe loc de gheață și, într-un climat mai cald, ele ar pluti inevitabil.
Construcție în zona de permafrost
Prezența permafrost-ului în anumite zone ale țării noastre pune multe probleme oamenilor de știință, a căror soluție are o mare importanță practică. Majoritatea acestor probleme au fost deja rezolvate de oamenii de știință.
Răspuns de la Simplu la minte[începător]
Permafrostul este un sol care conține apă înghețată și are o temperatură sub zero. În acest articol vom vorbi despre ce este permafrostul și ce tipuri de teren se disting în funcție de condițiile zonei de distribuție a permafrostului.
Permafrostul conține întotdeauna gheață, care poate fi conținută sub formă de cristale în porii dintre particulele de sol sau sub formă de straturi groase de gheață în sol. La dezghețare, solurile înghețate care conțin o cantitate semnificativă de gheață devin excesiv de umede. Prin urmare, clădirile și structurile care sunt ridicate pe astfel de soluri suferă așezări semnificative.
Stratul de sol care este perioada receÎngheață în timpul anului și se dezgheță primăvara și se numește stratul activ. Dacă un astfel de strat este conectat la suprafața unei zone de permafrost, atunci o astfel de suprafață se numește fuziune. Grosimea stratului activ depinde de expunerea versanților, de teren, de umiditate și de compoziția solului.
Depinde și de factorii climatici și de acoperirea cu vegetație. Pământul se dezgheță într-o măsură mai mare pe latura de sud pe versanți decât pe latura de nord. Acoperirea cu iarbă, copacii și arbuștii contribuie la faptul că permafrostul este situat mai aproape sub ele decât în alte zone deschise. Acest lucru se explică prin faptul că creează o umbră care împiedică dezghețarea în profunzime a solului permafrost.
De exemplu, în mlaștinile cu turbă-mușchi, care au o adâncime de la 10 centimetri până la câțiva metri, chiar și în sezonul cald, nivelul solului înghețat este situat la o adâncime de cel mult un metru. Grosimea stratului activ este în medie de la 1 la 2 metri în solurile nisipoase din nordul îndepărtat. În mlaștini argiloase și cu turbă de la 0,39 la 1,29 metri. În regiunile sudice ale solurilor înghețate, adâncimea stratului activ poate ajunge la 2,5-4,5 metri. Permafrostul se extinde pe 47% din teritoriul celui dintâi Uniunea Sovietică. În funcție de condițiile zonei de permafrost, se disting următoarele tipuri de teren:
1. Zone uscate cu drenaj adecvat de suprafață. Astfel de locuri pot fi pante abrupte ale dealurilor, dealuri stâncoase, zone cu apariția apropiată de roci dure și altele. Astfel de soluri nu își schimbă proprietățile la îngheț sau dezgheț. Cu scurgere asigurată a apei de topire la suprafață, grosimea stratului activ în astfel de zone variază de la 2,5 metri și mai sus.
2. Locuri umede cu umiditate excesivă în zonă în anumite perioade ale anului și semne de aglomerație de apă la suprafață. Astfel de locuri pot fi pante blânde ale munților cu expunere sudică, bazine de apă plate compuse din soluri de subsidență nisipoase și argiloase cu o umiditate relativă de 0,71-0,91 de la punctul de curgere. Cu scurgeri de suprafață nesecurizate, dezghețarea de vară a solului nu depășește 2,5 metri.
Informații mai detaliate pot fi găsite aici: link