Permafrost

Permafrost ( permafrost , " permafrost ", permafrost ) - del av permafrosten , kännetecknad av frånvaron av periodisk upptining. Den totala arean av permafrost på jorden är 35 miljoner km². Utbredning - Nordamerika, Europa, Asien, öarna i Ishavet , Antarktis . Permafrostregioner  är den övre delen av jordskorpan , vars temperatur inte stiger över 0 ° C under lång tid (från 2-3 år till årtusenden). I permafrostzonen är grundvattnet i form av is, dess djup överstiger ibland 1000 meter. Termen permafrost introducerades av Pyotr Alekseevich Kropotkin .

Det allmänt accepterade namnet är "permafrost", termen "permafrost" används främst av St. Petersburgs geografiska vetenskapliga skola .

Prevalens

Permafrost är ett globalt fenomen, det upptar minst 25% av hela jordklotet . Fastlandet, där permafrost är helt frånvarande, är Australien , i Afrika är dess närvaro endast möjlig i höga bergsområden. Mycket av dagens permafrost är ärvt från den senaste istiden och smälter nu långsamt. Ishalten i frusna stenar varierar från några procent till 90 %. I permafrost kan avlagringar av gashydrater , i synnerhet metanhydrat , bildas .

Permafrostjordar observeras också under havens och havens botten, bestämningen av sektionens permafrostgeologiska struktur och vars kryogena processer är en komplex forskningsuppgift.

Från 60 % [1] [2] till 65 % [3] [4] av Rysslands territorium  är områden med permafrost. Den är mest utbredd i östra Sibirien och Transbaikalia .

Den djupaste gränsen för permafrost noteras i de övre delarna av Vilyuy-floden i Yakutia . Permafrostens rekorddjup - 1370 meter - registrerades i februari 1982 .

Utforskar

En av de första beskrivningarna av permafrost gjordes av ryska upptäcktsresande från 1600-talet , som erövrade Sibiriens vidder . För första gången uppmärksammade kosacken Y. Svyatogorov det ovanliga tillståndet i marken , och pionjärerna från expeditionerna som organiserades av Semyon Dezhnev och Ivan Rebrov studerade mer i detalj . I speciella meddelanden till den ryska tsaren vittnade de om närvaron av speciella taigazoner , där jorden till och med mitt på sommaren tinar med maximalt två arshins . Lena-guvernörerna P. Golovin och M. Glebov rapporterade 1640: "Jorden, herre, smälter inte ens mitt på sommaren." 1828 började Fjodor Shergin sänka en gruva i Jakutsk. Under 9 år nåddes ett djup på 116,4 m. Shergingruvan gick hela tiden i frusen jord, öppnade inte en enda akvifer . På 1840 -talet mätte Alexander Middendorf temperaturen till ett djup av 116 m [5] . Sedan dess har frågan om existensen av "permafrost" inte tagits upp på allvar.

Termen "permafrost" som ett specifikt geologiskt fenomen introducerades i vetenskapligt bruk 1927 av grundaren av skolan för den sovjetiska permafrosten M. I. Sumgin (först formulerad av Peter Kropotkin 1874 ) ). Han definierade den som jordens permafrost, ständigt existerande från 2 år till flera årtusenden [6] . Ordet "permafrost" hade ingen tydlig definition, vilket ledde till att begreppet användes i olika betydelser. Därefter kritiserades termen upprepade gånger och alternativa termer föreslogs: permafroststenar och permafrost , men de användes inte i stor utsträckning.

Beroende på varaktigheten av förekomsten av det frusna tillståndet hos stenar är det vanligt att dela upp det "generiska" begreppet "frysta stenar" i tre specifika begrepp:

Mellan dessa kategorier kan det finnas mellanformer och inbördes övergångar. Till exempel kan säsongsfrusen sten inte tina under sommaren och hålla i flera år. Sådana former av fruset sten kallas " migrationer " [7] .

Forskningsmetoder

För att studera den permafrostgeologiska strukturen i permafrostregioner används vanligtvis en uppsättning studier, inklusive [8] :

Ekonomisk betydelse

Redovisning av permafrost är nödvändigt när man utför konstruktion, prospektering och annat arbete i norr.

I permafrostområden byggs uppvärmda byggnader och konstruktioner på pålar för att ge ventilation och undvika upptining av permafrosten på grund av byggnadsvärme.

Permafrost skapar många problem, men det har också fördelar. Å ena sidan stör permafrost utvecklingen av nordliga avlagringar, eftersom frusna bergarter har hög hållfasthet, vilket gör utvinning svårt. Å andra sidan var det tack vare permafrosten, en cementerande bergart, som det var möjligt att utveckla kimberlitrör i Yakutia i stenbrott - till exempel Udachnayas rörbrott  - med nästan skira väggar.

Den största Novoportovsky-permafrosten ligger på Yamalhalvön - ett underjordiskt fiskförråd med en temperatur som hålls på ett naturligt sätt.

Frysdjup vid genomsnittliga negativa temperaturer under:
Tid (antal år) Permafrostdjup (m)
ett 4,44
350 79,9
3500 219,3
35 000 461,4
100 000 567,8
225 000 626,5
775 000 687,7

Jordar i permafrostregioner

I jordar belägna i zonen med långvarig säsongsbetonad eller permanent permafrost uppstår ett komplex av märkliga processer, förknippade med påverkan av låga temperaturer . Ovanför det frusna skiktet, som är en aquiclude , kan på grund av koagulering av organiskt material, humusansamling förekomma , den så kallade supra-permafrost humus regenerering, supra-permafrost gleying , även med en liten årlig mängd nederbörd. Bildandet av islager (schlieren) i jorden leder till bristning av kapillärer, vilket resulterar i att fuktdragningen från suprapermafrosthorisonterna till rotskiktet slutar. Närvaron av ett fruset lager orsakade ett antal mekaniska förändringar i markprofilen, såsom kryoturbation  - blandning av jordmassan under inverkan av temperaturskillnader, solfluktion  - glidning av jordmassan mättad med vatten från sluttningarna längs det frusna lagret . Dessa fenomen är särskilt utbredda i tundrazonen . Kryogena deformationer är förknippade med den kuperade depressionen som är karakteristisk för tundran (omväxlande hävande högar och termokarstdepressioner ), såväl som bildandet av fläckvis tundra.

Under påverkan av frost uppstår kryogen strukturering av jorden. Negativa temperaturer bidrar till övergången av jordbildningsprodukter till mer kondenserade former, och detta bromsar kraftigt deras rörlighet. Permafrostkoaguleringen av kolloider är ansvarig för ferruginiseringen av taigajordar. Vissa forskare tillskriver anrikningen av kiselsyra i den mellersta delen av profilen av podzoliska jordar med inverkan av kryogena fenomen , med tanke på det vitaktiga pulvret som ett resultat av kryogen differentiering av jordplasman.

Konsekvenser av upptining av permafrost

Upptining av permafrost leder till en minskning av jordens bärighet , vilket leder till en förlust av stabilitet hos byggnader och strukturer med möjliga katastrofala konsekvenser [9] . En av dessa katastrofer inträffade i Norilsk- regionen den 26 maj 2020 , när en massiv dieselbränsleläcka inträffade på grund av en kränkning av stabiliteten hos en oljereservoar och efterföljande katastrofal förorening av närliggande floder och sjöar [9] .

Enligt prognoser kommer upptining av permafrost till följd av den globala uppvärmningen att leda till enorma förluster för världsekonomin . Enligt uppskattningar kommer förlusterna i samband med utsläpp av växthusgaser under upptining av sibirisk mark att uppgå till 43 biljoner dollar i slutet av 2000-talet [10] . Smältande glaciärer som ett resultat av den globala uppvärmningen kan hota att delvis översvämma många kuststäder [11] , det är möjligt att smältningen av permafrost kan bidra till höjningen av havsnivån . Men för ekonomierna i länder med ett betydande område av permafrost, Ryssland och Kanada, kan konsekvenserna vara ganska positiva, eftersom den zon som är gynnsam för jordbruk och mänskligt liv kommer att expandera [12] .

Se även

Anteckningar

  1. ↑ Permafrost Arkiverad 4 november 2013 på Wayback Machine  - artikel från Ryssland. Elektronisk encyklopedisk ordbok. Förlaget "Encyclopedia"
  2. ↑ Kap. 5.2. Permafrost Arkivkopia daterad 1 december 2016 på Wayback Machine // Krivtsov V. A. Physical geography of Russia. Generell bedömning. - Ryazan, 2001.
  3. ↑ " Vetenskap och liv " - Permafrost reträtter. Vad är inte alls glad Arkiverad 27 november 2009 på Wayback Machine
  4. ↑ Kap. 8. Kontinental permafrost Arkivkopia daterad 16 maj 2017 på Wayback Machine (sid. 301) // METODER FÖR ATT BEDÖA PÅVERKAN AV KLIMATFÖRÄNDRINGAR FÖR FYSIKALISKA OCH BIOLOGISKA SYSTEM. Ed. S. M. Semyonov. M. Rosgidromet, 2012. 508 sid. ISBN 978-5-904206-10-9 .
  5. ↑ Permafrost (kort kurs). Ed. V. A. Kudryavtseva. M.: Moscows förlag. un-ta, 1981. S. 7-8.
  6. ↑ Sumgin M.I. Permafrost av jord i Sovjetunionen. Vladivostok, 1927
  7. ↑ Sumgin M. I., Kachurin S. P., Tolstikhin N. I., Tumel V. F. Allmän permafrost. — M.-L. - Sovjetunionens vetenskapsakademi, 1940.
  8. ↑ Andrey V Koshurnikov, Vladimir E Tumskoy, Vladimir V Skosar, Yaroslav O Efimov, Konstantin A Kornishin. Ubåtspermafrost i Laptevhavet  // International Journal of Offshore and Polar Engineering. — 2020-03-01. - T. 30 , nej. 1 . — S. 86–93 . - doi : 10.17736/ijope.2020.jc783 . Arkiverad från originalet den 3 mars 2021.
  9. ↑ 1 2 Ryska arktiska oljeutsläpp förorenar stor sjö nära Norilsk Arkiverad 21 juni 2020 på Wayback Machine , BBC, 06/10/2020
  10. ↑ Upptining av permafrost kommer att kosta den globala ekonomin biljoner. Arkiverad 10 juni 2020 på Wayback Machine , 2015-09-23
  11. ↑ Deutsche Welle (www.dw.com). FN-experter varnar för möjliga översvämningar av megastäder | dw | 2019-09-20  (ryska)  ? . DW.COM . Hämtad 16 oktober 2020. Arkiverad från originalet 27 maj 2020.
  12. ↑ Permafrost kommer att göra en fjärdedel av Ryssland lämplig för jordbruk . TASS . Hämtad 20 september 2021. Arkiverad från originalet 17 oktober 2020.

Litteratur

Länkar

  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk
I bibliografiska kataloger