Том 8, № 4 (Октябрь — Декабрь, 2004)
выпуск целиком:    просмотр (pdf viewer)      скачать (.pdf)

СОДЕРЖАНИЕ

РЕГИОНАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ КРИОЛОГИИ ЗЕМЛИ

  • Павлов А.В., Скачков Ю.Б., Какунов Н.Б. Взаимосвязь между многолетними изменениями глубины сезонного протаивания грунтов и метеорологическими факторами (с. 3-11).АННОТАЦИЯ
    В условиях севера России на геокриологических стационарах проведены продолжительные (до 26 лет) наблюдения за глубиной сезонного протаивания грунтов. Анализ полученных данных показал, что современное климатическое потепление не всегда сопровождается увеличением глубины сезонного протаивания грунтов. Для различных ландшафтных условий статистически значимые тренды многолетних изменений глубины сезонного протаивания могут характеризоваться как положительными, так и отрицательными значениями. Найдены коэффициенты корреляции между глубиной сезонного протаивания и возможными определяющими метеорологическими факторами: сумма летних температур воздуха, средняя годовая температуры воздуха, сумма жидких осадков, наибольшая за зиму высота снежного покрова. Оказалось, что многолетние изменения глубины сезонного протаивания и сумм летних температур воздуха недостаточно четко коррелируют между собой. Следовательно, при прогнозировании изменений глубины сезонного протаивания в условиях меняющегося климата в качестве верхнего граничного условия необходимо задавать не только предполагаемый многолетний ход температуры воздуха, но и учитывать другие метеорологические факторы (атмосферные осадки, солнечная радиация, снегоотложения).
      КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
    Климат, криолитозона, многолетние изменения, мониторинг, сезонное протаивание, ретроспективный анализ, температура воздуха, тренд
  • Босиков Н.П. техногенные термокарстовые разрушения межаласных ландшафтов Лено-Амгинского междуречья (с. 12-14).АННОТАЦИЯ
    Анализируются причины и особенности развития термокарстовых образований вдоль линейных сооружений на межаласных пространствах Центральной Якутии (Восточная Сибирь). Описаны характер нарушения поверхности и развития термокарстовых просадок в зависимости от условий обводнения.
      КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
    Термокарст, просадка, скопление воды, подземные льды
  • Федоров-Давыдов Д.Г., ДавыдовС.П., Давыдова А.И., ЗимовС.А., Мергелов Н.С., Остроумов В.Е., Сороковиков В.А., Холодов А.Л., Митрошин И.А. Пространственно-временные закономерности сезонного протаивания почв на севере Колымской низменности (с. 15-26).АННОТАЦИЯ
    Наблюдения, проведённые на севере Колымской низменности в рамках международной программы CALM, позволили выявить некоторые пространственно-временные закономерности сезонного протаивания почв тундры и северной тайги. Распределение мощности сезонноталого слоя (СТС) на водоразделах и склонах подчиняется действию климатической зональности, которая на положительных элементах нанорельефа проявляется лучше, чем на отрицательных. Глубина деятельного слоя в зональных ландшафтах существенно различается в зависимости от гранулометрического состава почвообразующих пород. Отношение глубин протаивания песчаных и суглинистых почв под бугорками составляет 1,3-1,5 в тундровой зоне и 1,3-1,6 – в таежной; в межбугорковых западинках тундры оно изменяется в пределах 1,9-2,5. Речные поймы, термокарстовые котловины (аласы) и полигональные болота обычно отличаются от соседствующих с ними водораздельных биогеоценозов меньшей мощностью СТС. В 2000-2003 годах, характеризуемых теплым летним периодом, наблюдался рост глубин протаивания большинства зональных и одной пойменной почвы. Анализ многолетней динамики деятельного слоя, изучавшейся в нижнеколымской тундре с 1989 года, позволяет предположить обратимый характер подобного увеличения мощности СТС.
      КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
    Мощность сезонноталого слоя, темпы сезонного протаивания, ландшафты криолитозоны, тундра, северная тайга, растительная ассоциация, почва, микро- и нанорельеф

СВОЙСТВА ЛЬДА И МЕРЗЛЫХ ПОРОД

  • Остроумов В.Е., Остроумова Н.В. Исследования дискретного распределения порового раствора в мерзлом грунте (с. 27-33).АННОТАЦИЯ
    В мерзлых дисперсных грунтах, содержащих слои сегрегационного льда, часть ионов может находиться в зонах концентрирования, расположенных в поверхностной части минеральных прослоев на контакте с активными (росшими при промерзании) гранями линз льда. Зоны концентрирования представляют собой одну из разновидностей дискретных неоднородностей в мерзлом грунте, которые отличаются от фона повышенным содержанием ионов. В данной работе существование зон концентрирования контролируется по данным химического анализа малых проб. Дискретный характер зон концентрирования ионов проверяется с помощью диэлектрических измерений. Рассматривается диэлектрическая проницаемость мерзлого пылеватого суглинка в области температур фазовых переходов влаги. Сопоставляются образцы двух типов: 1) имеющие слоистую шлировую криогенную текстуру и зоны концентрирования ионов, 2) содержащие капилляры, заполненные раствором соли с известной эвтектической температурой. Заполненные капилляры моделируют дискретные включения раствора с концентрацией выше фоновой. Показано, что локальный фазовый переход порового раствора в зонах концентрирования ионов (слоистая шлировая криогенная текстура) и раствора в капиллярах (искусственно заданное дискретное распределение порового раствора) приводит к появлению одинаковых максимумов на кривой температурной зависимости диэлектрической проницаемости. Сходство максимумов диэлектрической проницаемости в этих образцах подтверждает гипотезу о дискретном характере зон концентрирования ионов в мерзлом суглинке, имеющем слоистую шлировую криогенную текстуру.
       КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
    Мерзлые грунты, фазовые переходы, поровый раствор, дискретное распределение, концентрация, адсорбция, подвижность ионов
  • Банцекина Т.В. , Михайлов В.М. Некоторые особенности тепломассопереноса в крупнообломочных склоновых отложениях (с. 34-40).АННОТАЦИЯ
    Проведены детальные температурные измерения в сезонноталом слое крупнообломочных склоновых отложений, лишенных мелкозернистого заполнителя. Количественный анализ результатов показал, что в таких грунтах действуют распределенные источники тепла, и что их динамика различна в каждой из пяти стадий, на которые разделяется период протаивания подобных грунтов. Большую часть лета удельные мощности источников имеют суточный ход, амплитуда которого убывает с глубиной, а среднесуточные значения на всех горизонтах близки к нулю. На суточные колебания накладываются нерегулярные вариации, относительный вклад которых возрастает с глубиной. Тщательный анализ имеющихся материалов приводит к заключению, что обе эти особенности обусловлены теплообменом скальных обломков с поровым воздухом главной причиной движения которого являются флюктуации скорости ветра. Конденсация водяного пара практически не влияет на термический режим склоновых отложений.
      КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
    Тепломассоперенос, сезонноталый слой, крупнообломочные отложения, геотермические измерения, роль конденсации, распределенные тепловые источники

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА МЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ

  • Гречищев С.Е. , Павлов Арк.В., Шешин Ю.Б., Гречищева О.В. Экспериментальные закономерности формирования переохлаждения поровой влаги при объемном замерзании дисперсных грунтов (с. 41-44).АННОТАЦИЯ
    Представлены результаты экспериментальных лабораторных исследований закономерностей формирования переохлаждения поровой влаги при объемном замерзании дисперсных грунтов. Получены зависимости температур начала замерзания и продолжительности переохлажденного состояния поровой влаги от температуры переохлаждения для трех типов грунтов.
      КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
    Мерзлые грунты, кристаллизация поровой влаги, температура переохлаждения, температура начала замерзания
  • Колунин В.С. Тепломассоперенос в пористой среде с ледяными включениями (с. 45-53).АННОТАЦИЯ
    Теоретически исследован тепломассоперенос в бипористой среде регулярной структуры вблизи точки фазового перехода. В крупных порах содержится лед, мелкие поры заполнены водой. Методом анизотропной проводимости решены задачи теплопроводности и фильтрации для отдельной ячейки среды. Потоки тепла и массы линейно выражаются через градиенты температуры и давления воды. Подтверждена справедливость постулата взаимности Онзагера для систем с фазовыми переходами. С появлением твердой фазы (льда) в пористой среде прямые коэффициенты переноса увеличиваются в несколько раз, а перекрестные коэффициенты возрастают на порядки.
      КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
    Пористая среда, тепломассоперенос, вода, лед
  • Аникин Г.В. Зародышеобразование на объемных ионах (с. 54-55).АННОТАЦИЯ
    Рассмотрена математическая модель взаимодействия зародышей льда и ионов с ненулевым объемом. Показано, что формулы в этом случае эквивалентны аналогичным формулам для ионов с нулевым объемом.
      КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
    Ион, зародыш, лед, электрическое поле, объем

КРИОГЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ И ОБРАЗОВАНИЯ

  • Шполянская Н.А., Стрелецкая И.Д. Генетические типы пластовых льдов и особенности их распространения в российской субарктике (с. 56-71).АННОТАЦИЯ
    В статье предлагается типизация подземных пластовых льдов Российской Субарктики по их генезису. В основу положены исследование геологических условий залегания ледяных залежей, характер и возраст вмещающих пород, анализ морфологических черт (текстурных и структурных особенностей) льда как следствие условий их формирования. Все известные пластовые залежи (исследованные авторами и описанные в литературе) разделены на четыре основных генетических типа: сингенетические субмаринные, сингенетические прибрежно-морские, эпигенетические инъекционные и погребенные (первично наземные) льды. Генезис двух первых типов предложен авторами. Выявлена достаточно четкая закономерность в распространении каждого из генетических типов, установлена ее связь с плейстоценовой историей развития Российской Субарктики.
      КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
    Пластовые льды, субмаринные льды, прибрежно-морские льды, инъекционные льды, погребенные льды

ГИДРАТООБРАЗОВАНИЕ

  • Буслаев В.Ф., Васильева З.А., Шаровар И.И. Моделирование тепломассопереноса в скважине при вскрытии мерзлых и газогидратосодержащих пластов для предупреждения аварийных выбросов газа (с. 72-77).АННОТАЦИЯ
    Анализ особенностей формирования скоплений углеводородов в криолитозоне указывает на наличие газогидратных образований в толще криолитозоны и ниже ее. Для изучения условий возникновения внезапных выбросов газа при бурении скважин в мерзлых гидратосодержащих породах и обоснования термобарических параметров безопасного бурения построена математическая модель тепломассопереноса в бурящейся скважине с учетом фазовых превращений газогидрата в выбуренной породе и теплообмена между скважиной и окружающими горными породами. Определены три режима бурения скважины при проходке гидратосодержащих горизонтов в зависимости от фазового состояния газогидратов в призабойной зоне. Критическим считается режим, когда поверхность фазового перехода находится на забое скважины и безопасным считается режим, когда разложение гидрата в выбуренной породе происходит выше гидратосодержащего интервала. Получена аналитическая зависимость между параметрами, позволяющая определить область в пространстве управляющих параметров безопасного режима работы бурящейся скважины. Анализируется влияние различных параметров бурения и характеристик криолитозоны на интенсивность газопроявлений.
      КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
    Моделирование, тепломассоперенос, предупреждение выбросов, управляющие параметры

АТМОСФЕРНЫЕ ЯВЛЕНИЯ И КЛИМАТ

  • Алфимов А.В., Берман Д.И. Распространение термофитных тундростепей и климат последнего ледникового максимума на северо-востоке Азии (с. 78-87).АННОТАЦИЯ
    На основе анализа современных градиентов температуры воздуха реконструировано возможное положение изотерм июля и линий максимальной континентальности климата северо-востока Азии в Последний Ледниковый Максимум. В качестве опорных использованы температуры, полученные для Последний Ледниковый Максимум в северо-западной части Тихого океана (CLIMAP, 1994). Показано, что в одних районах западной Берингии отличия характеристик современного и сартанского климата были преимущественно результатом регрессии океана, а в других — глобального похолодания. Влияние этих факторов должно было привести к повышению температуры воздуха в июле на арктических равнинах на 5-7° и к их понижению на 2°C в континентальных районах. Воссозданное поле температур позволило определить возможное положение границ термофитных тундростепей. Показано, что даже при максимальной регрессии моря (100 м) летняя температура не препятствовала распространению этих экосистем за пределы современной суши на шельфе, ширина которого между устьем Колымы и Чаунской губой — 200-250 км. На востоке, из-за уменьшения континентальности климата и летней температуры воздуха, термофитные тундростепи скорее всего не достигали бассейна Анадыря, а на юге — верховий Колымы и Индигирки.
      КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
    Северо-восток Азии, климат, поздний плейстоцен, тундростепи, микроклимат, термофильные насекомые

ХРОНИКА