Что такое многолетняя (вечная) мерзлота?

Как возникает вечная мерзлота?

Возникновение вечной мерзлоты связано с климатическими условиями и геологическими процессами. Одной из главных причин формирования вечной мерзлоты является низкая температура окружающей среды. В холодных регионах земная поверхность остается замерзшей большую часть года, что приводит к образованию слоя вечной мерзлоты.

Кроме того, вечная мерзлота возникает из-за наличия подземных льдов и мерзлых пород. В холодных регионах земные слои содержат большое количество воды, которая замерзает и формирует ледяные прослойки. Эти ледяные прослойки удерживают влагу в земле, не позволяя ей проникать в глубину. Таким образом, образуется вечная мерзлота, которая представляет собой смесь льда, грунта и скал.

Влияние вечной мерзлоты на окружающую среду очень важно. При ее таянии высвобождается большое количество парниковых газов, таких как метан и углекислый газ, которые усиливают глобальное потепление

Кроме того, таяние вечной мерзлоты может приводить к опасным грунтовым деформациям и обрушениям зданий. Поэтому сохранение вечной мерзлоты и изучение ее особенностей являются важной задачей для сохранения окружающей среды и биоразнообразия в холодных регионах.

Факторы, способствующие образованию вечной мерзлоты

1. Низкая среднегодовая температура	— Вечная мерзлота образуется в условиях, когда среднегодовая температура окружающей среды ниже нуля градусов Цельсия. В холодных регионах, где зимы длинные, а летние температуры низкие, земля замерзает и образует вечную мерзлоту.
2. Наличие большого количества снега	— Снег служит дополнительным изолятором для земли, не допуская проникновения тепла из атмосферы в поверхностные слои почвы. Это облегчает образование и поддержание вечной мерзлоты.
3. Малая глубина промерзания почвы	— Вечная мерзлота может возникать в тех регионах, где глубина промерзания почвы мала. Появление вечной мерзлоты влияет на геологический и гидрологический режим, а также на животный и растительный мир.
4. Недостаток тепла от солнца	— Северные регионы, в которых образуется вечная мерзлота, испытывают недостаток солнечного тепла из-за малого угла падения солнечных лучей. Это препятствует размораживанию почвы и поддерживает условия для образования и поддержания вечной мерзлоты.

Эти факторы взаимодействуют и создают условия для образования вечной мерзлоты

Понимание этих факторов имеет важное значение для изучения влияния вечной мерзлоты на окружающую среду и разработке соответствующих стратегий адаптации

Распространение вечной мерзлоты по земной поверхности

Разделение вечной мерзлоты на зоны обусловлено климатическими условиями и географическими особенностями территории. Наиболее известными зонами распространения являются тундра и тайга Северного полушария. В этих зонах замерзание происходит на глубине от нескольких сантиметров до нескольких километров.

Вечная мерзлота оказывает существенное влияние на окружающую среду. Ее таяние может вызвать различные проблемы. Например, при таянии вечной мерзлоты может образовываться трескающийся и изрыгающий грунт (так называемый «террактит»), что приводит к разрушению дорог и зданий.

Также, при таянии вечной мерзлоты происходит выделение огромного количества высокопотенциальных парниковых газов – метана и диоксида углерода, что усиливает парниковый эффект и влияет на климатические изменения.

Для изучения распространения вечной мерзлоты по земной поверхности и ее влияния на окружающую среду проводятся специальные научные исследования. Это позволяет более точно предсказывать последствия изменения климата и разрабатывать меры по снижению его негативного воздействия.

«Ледяные почвы» Сибири как научная сенсация

Позднее о шергинской шахте стало из­вестно в Академии наук. Академики Бэр и Гельмерсен списались с Шергиным, еще больше заинтересовали его в этом необыч­ном эксперименте, посоветовали, как вести наблюдения над мерзлотой, выслали тер­мометры. И Шергин, не оставшись в дол­гу, послал в Академию все свои записи.

Мерзлые породы и грунты («ледяные почвы», как говорили тогда) находили в Сибири и раньше, но чтобы они залегали столь глубоко, никто не ожидал. Шергинскую шахту остановили на глубине в сто шестнадцать метров, но и здесь темпера­тура пород была ниже нуля!

Когда ученые Запада услышали о шер­гинской шахте, они просто не поверили в нее. В ученых кругах Западной Европы в то время господствовало мнение, что температура земных слоев всюду положи­тельна и всюду с глубиной возрастает. Это заключение основывалось на многочислен­ных наблюдениях, сделанных в той же Западной Европе.

А русские ученые продолжали изучать мерзлые породы. Академик Бэр составил сводку распространения «ледяной почвы» в Сибири, использовав сведения о наход­ках мамонтов и носорогов в мерзлоте.

Описание

Внутренние воды России представлены не только скоплениями жидкой воды, но и воды в твердом состоянии, образующей современное покровное, горное и подземное оледенение. Область подземного оледенения называют криолитозоной (термин введен в 1955 г. советским мерзлотоведом П.Ф. Швецовым; ранее для ее обозначения использовался термин «вечная мерзлота»).

Распространение многолетней мерзлоты по территории России

Криолитозона — верхний слой земной коры, характеризующийся отрицательными температурами горных пород и наличием (или возможностью существования) подземных льдов. В ее состав входят многолетнемерзлые горные породы, подземные льды и непромерзающие горизонты сильно минерализованных подземных вод.

В условиях длительной холодной зимы при относительно небольшой мощности снежного покрова горные породы теряют много тепла и промерзают на значительную глубину, превращаясь в твердую мерзлую массу. Летом они не успевают полностью оттаять, и отрицательные температуры грунта сохраняются даже на небольшой глубине в течение сотен и тысяч лет. Этому способствуют огромные запасы холода, которые накапливаются за зиму в районах с отрицательной среднегодовой температурой. Так, в Средней и Северо-Восточной Сибири сумма отрицательных температур за период залегания снежного покрова составляет -3000…-6000°С, а летом сумма активных температур составляет всего 300-2000°С.

Горные породы, длительное время (от нескольких лет до многих тысячелетий) находящиеся при температурах ниже 0°С и сцементированные замерзшей в них влагой, получили название многолетней, или вечной мерзлоты. Скопления воды в многолетнемерзлых породах образуют линзы, клинья, прослои и прожилки льда, т.е. в состав вечной мерзлоты входят и подземные льды. Содержание льда, т.е. льдистость многолетней мерзлоты может быть весьма различной. Она колеблется от нескольких процентов до 90% общего объема породы. В горных районах льда обычно бывает мало, зато на равнинах подземный лед нередко оказывается главной горной породой. Особенно много ледяных включений содержится в глинистых и суглинистых отложениях крайних северных районов Средней и Северо-Восточной Сибири (в среднем от 40-50% до 60-70%), отличающихся наиболее низкой постоянной температурой грунта.

Многолетняя мерзлота — необычное явление природы, на которое обратили внимание еще землепроходцы в XVII в. О ней упоминал в своих работах В.Н. Татищев (начало XVIII в.)

Первые научные исследования мерзлоты были проведены А. Миддендорфом (середина XIX в.) во время его экспедиции на север и восток Сибири. Миддендорф впервые произвел измерения температуры мерзлого слоя в ряде пунктов, установил его мощность в северных районах, высказал предположения о происхождении мерзлоты и причинах ее широкого распространения в Сибири. Во второй половине XIX в. и начале XX в. мерзлота изучалась попутно с изыскательскими работами геологами и горными инженерами. В советские годы проводились серьезные специальные исследования многолетней мерзлоты М.И. Сумгиным, П.Ф. Швецовым, А.И. Поповым, И.Я

Татищев (начало XVIII в.). Первые научные исследования мерзлоты были проведены А. Миддендорфом (середина XIX в.) во время его экспедиции на север и восток Сибири. Миддендорф впервые произвел измерения температуры мерзлого слоя в ряде пунктов, установил его мощность в северных районах, высказал предположения о происхождении мерзлоты и причинах ее широкого распространения в Сибири. Во второй половине XIX в. и начале XX в. мерзлота изучалась попутно с изыскательскими работами геологами и горными инженерами. В советские годы проводились серьезные специальные исследования многолетней мерзлоты М.И. Сумгиным, П.Ф. Швецовым, А.И. Поповым, И.Я.

Какие погодные условия характерны для территорий с вечной мерзлотой?

Территория с вечной мерзлотой характеризуется особыми погодными условиями, которые влияют на климат и экосистему региона. В первую очередь, такие территории отличаются холодным климатом. Зимой температура может опускаться до -50 градусов Цельсия, а летом наибольшая теплота, которую можно ожидать, не превысит +10 градусов Цельсия.

Однако, на территориях с вечной мерзлотой наблюдается большое количество солнечных дней. Это связано с тем, что приблизительно половину года, ночь сменяется днем, и летнее солнце практически не садится за горизонт. Это явление известно как полярный день.

Кроме холодов и особенностей освещения, на территориях с вечной мерзлотой весьма изменчивые погодные условия. Часто можно наблюдать резкие перепады температур и сильные ветры. В результате таких климатических условий, растительный и животный мир в этих регионах адаптировался к экстремальным условиям сурового климата и неустойчивому тепловому режиму.

Также на территориях с вечной мерзлотой часто выпадает снег. Снежный покров способствует сохранению мерзлого грунта и влияет на водный баланс региона. В таких условиях водные ресурсы могут быть доступны только в виде ледниковых озер, рек и подземных вод.

Что такое вечная мерзлота?

Вечная мерзлота — это особое природное явление, которое характерно для определенных территорий на планете. Это зона, где грунт и порода постоянно замерзают и остаются в этом состоянии на протяжении долгого времени. Термин «вечная мерзлота» означает, что замерзание происходит не только на поверхности, но и на глубине, что делает его «вечным».

Вечная мерзлота занимает значительную территорию России, особенно в Сибири и на Дальнем Востоке. Она простирается на миллионы квадратных километров и охватывает десятки процентов всей сухопутной площади России. Это явление сильно влияет на климат и природную среду этих регионов.

Главное свойство вечной мерзлоты — ее постоянная низкая температура. Грунт в этой зоне остается замерзшим в течение длительного времени, даже в теплые летние месяцы. Вместе с тем, некоторые верхние слои мерзлоты могут оттаивать поверхностно, что приводит к образованию болот и сырых участков во время летнего сезона.

Вечная мерзлота имеет огромное значение для экологии и геологии. Она сохраняет многочисленные природные ресурсы, такие как органические вещества, газы и даже древние растительные и животные останки. Также она является уязвимой зоной, подверженной изменению климата и любым антропогенным воздействиям, что требует особого внимания и защиты.

Мерзлота и человеческая деятельность

Для успешного освоения северных районов очень важно владеть полной информацией о многолетней мерзлоте. Подобные знания необходимы для выполнения следующих задач:

• строительство зданий и различных сооружений;
• проведение геологоразведки;
• добыча полезных ископаемых.

Бесконтрольное таяние мерзлоты может стать причиной появления многих проблем, связанных с особенностью деятельности человека в северных районах. При проведении работ на севере это нужно избегать всеми способами.

Глубоко промерзший грунт, лишенный малейшей подвижности своих пластов, очень удобен при разработке месторождений полезных ископаемых карьерным открытым способом. Поскольку стенки карьера, скованные мерзлотой, не осыпаются, они позволяют более эффективно проводить работу.

В последние годы площадь, которую занимает многолетняя мерзлота, начала сокращаться. Области промерзшего грунта стали медленно отступать к северу. Это напрямую связано с глобальным потеплением на планете и неизменным ростом температуры. Если ситуация не изменится, то уже через несколько десятилетий районы, которые были освобождены от мерзлоты, станут пригодными для сельскохозяйственных работ.

Что мы узнали?

При изучении темы «Многолетняя мерзлота» мы рассмотрели кратко о причинах образования многолетней мерзлоты. Мы выяснили, какие факторы сопутствуют ее формированию, в каких районах Земли она находится и как влияет на деятельность человека.

1. /10

   Вопрос 1 из 10

Научное определение

Под вечной мерзлотой принято считать криолитозону с температурным режимом от 0°C  и ниже и соответственно наличием в ней подземных льдов. По Сумгину это почвенная мерзлота с возрастом от 2 лет и выше, максимальные величины накопления измеряются тысячелетиями.

Какое-то время существовала определенная сумятица в терминологии. Значение слова «мерзлота» не имело четкого определения, что приводило к разночтениям. Такое положение подвергалось справедливой критике и поэтому предлагались другие названия. Были попытки широко распространить наименования «многолетнемёрзлые горные породы», «многолетняя криолитозона». Но в результате прижился термин Сумгина.

Срок, в течение которого образовывается мерзлое состояние пород, подразделяет их на три вида:

• Кратковременно-мёрзлые породы (за часы и сутки),
• Сезонно-мёрзлые породы (за месяцы),
• Многолетние мёрзлые породы (за годы)

К отдельной категории относятся промежуточные или переходящие формы мерзлых пород. Их называют перелетками. Примером может послужить случай, когда сезонно-мерзлая порода не успевает протаять за летний период и сохраняется в течение нескольких лет.

Большая доля современной вечной мерзлоты возникла в результате воздействий последнего ледникового периода. Объемы льда в промерзлых породах могут составлять до 90 процентов. В наши дни наблюдается процесс их медленного таяния.

Музей вечной мерзлоты в Игарке

С первых лет строительства города ученые вели  её исследования, мерзлотная станция была открыта в 1931 году. Попутно же вынашивалась идея демонстрации населению результатов  бережного отношения к природе.  Эта идея принадлежала посетившему научную станцию в 1938 году учёному-мерзлотоведу Михаилу Ивановичу Сумгину. К тому времени были вырыты шахтные колодцы и встречные штреки к ним. За год до начала Великой Отечественной войны  путём выемки грунта было  оборудовано пять  камер,  отделённых от коридора перегородками и дверьми. Их стены, как и коридор, были облицованы тонким слоем льда. Объём вынутого грунта составил  468 кубических  метров.

Построенные помещения имели научно-исследовательское значение, но тем не менее, для желающих, в первую очередь школьников и гостей города, уже тогда проводились сотрудниками станции первые экскурсии. Так одна из камер по сути уже тогда начала использоваться как биомузей. Его экспонатами стали замороженные ящерицы, ерши,  находящаяся в анабиозе бабочка бражник, насекомые: шмели,  божья коровка и муха. Учёные пополняли биомузей по мере своих возможностей и принимали посетителей.

Как своеобразный научный эксперимент по исследованию возможности сохранения бумаги и в память о Великой Отечественной войне сотрудниками станции 6 апреля 1950 года была  произведена  закладку газет военного периода – «Правды», «Известий», «Труда» и «Красноярского рабочего» с завещанием вскрыть ящик с замурованными в нём газетами 9 мая 2045 года.

Датой  официального открытия музея вечной мерзлоты в Игарке считается 19 марта 1965 года. Первыми экспонатами, кроме выше упомянутых,  стали книги по мерзлотоведению и  вмороженные в лёд растения.  Природа как будто бы шла навстречу энтузиастам, открывая свои многовековые тайны. В одной из стен коридора при проходе обнажились стволы деревьев,  их срезы, позволяющие судить о возрасте – более 50 тысяч лет.

И всё-таки это ещё был музей на общественных началах,  остальные помещения использовались в качестве научных лабораторий. И учёные продолжали экспериментировать: так родилась пока не воплощённая идея строительства подземного катка, с возможностью его круглогодичного использования спортсменами и любителями.

С 25 октября 1996 года подземные лаборатории Научно-исследовательской мерзлотной станции были приняты в муниципальную собственность.  Были проведены масштабные работы по капитальному ремонту подземной части,   расширению и созданию новых экспозиционных залов.  Безусловно, что основным в краеведческом комплексе «Музей вечной мерзлоты» считается подземная часть музея. Но также интересные экспонаты есть и в отделах природы, истории, 503-ьей стройки, выставочно-экспозиционном зале. В зале природы,  к примеру, находящемся перед входом в подземелье,  — найденные в окрестностях Игарки кости доисторических животных, в том числе зуб мамонта. А экскурсоводы, рассказывая об особенностях произрастания деревьев,  демонстрируют ствол десятилетней ёлочки с горизонтально идущими корнями – так деревья ищут в оттаявшем слое почвы нужную им для роста влагу.

Огромную роль в развитии музея, его популяризации сыграли первый экскурсовод музея Павел Алексеевич Евдокимов, бывший директор музея Мария Вячеславовна Мишечкина и её ныне покойный супруг Александр Игоревич Тощев. К их заслугам принадлежит  не только сохранение грунтов от выветривания от соприкосновения с людьми ( а это тоже целый комплекс мероприятий), но и открытие и модернизация новых залов, внедрение музейных традиций, широкая издательская деятельность.

Более подробно о музее в очерке «Музей вечной теплоты».

Мерзлота в Прибайкалье

В Прибайкалье мерзлота распростране­на не сплошным покровом, она перемежа­ется таликами. Объясняется это многими факторами — выходом горячих источни­ков, составом горных пород, экспозицией склонов, характером растительности. Верх­няя кромка мерзлоты имеет из—за тали­ков сложную конфигурацию. Зимой мерз­лота подступает к земной поверхности. В особых условиях, например, в тайге на теневых склонах под моховым покровом, мерзлота сохраняется и летом. Однако летом мерзлота большей частью отступа­ет ‑ сверху образуется так называемый деятельный слой. На прогретых солнцем участках он глубок, на затененных, покры­тых мхами и лесом,‑ незначителен. Мощ­ность деятельного слоя сказывается на почвообразовательных процессах, влияет на развитие растительности, в том числе и культурных растений. В земледелии рай­онов, охваченных мерзлотой, особенности развития деятельного слоя, его насыщен­ность влагой и минеральными солями ‑ очень важная проблема.

Интересно открытие мерзлоты непосред­ственно под водами Байкала. «Заглянуть» в самые глубины озера мы, конечно, еще не можем. Пробы глубоководных диато­мовых илов, собранные в разное время учеными, оказались без каких-либо при­знаков мерзлоты. И тем не менее…

Иркутские геологи пробурили в 1960 году скважину со льда в заливе Баян-Шунген в Малом море. В двухстах метрах от берега под слоем воды до двух с поло­виной метров оказались пески с галькой, сцементированные льдом. Скважина вскры­ла льдистые осадки до глубины в семь метров (от дна), глубже ее не бурили.

Появление мерзлоты непосредственно в каменистой постели Байкала геологи объ­ясняют недавним опусканием этого участ­ка суши под уровень озера. Сохранению мерзлоты способствуют относительно невы­сокая температура воды летом (плюс де­сять градусов) и мощный (более одного метра) ледяной покров зимой. Такое объ­яснение происхождения и сохранения мерз­лоты под водами, которые должны были бы оказывать отепляющее действие, нель­зя признать бесспорным.

Возможно, в бу­дущем найдутся и иные объяснения этого интересного явления.

Тепловой режим Байкала

Тепловой режим водного чрева Байкала очень похож на океанический и морской. Первые покорители морских глубин зоолог Биби и инженер Бартон столкнулись в глубинах моря с неожиданным для них холодом ‑ температура приближалась к нулю. То же и на Байкале. Если на суше на глубинах в полтора километра темпе­ратура всюду положительна, а местами достигает пятидесяти градусов выше ну­ля, то в Байкале с глубиной она уменьша­ется. В слое до двухсот пятидесяти метров от поверхности температурный режим не­устойчив ‑ здесь еще сказываются темпе­ратурные скачки, обязанные смене клима­тических сезонов. Глубже температура вы­равнивается, постепенно снижаясь до плюс трех с небольшим градусов на глубине в тысяча шестьсот метров (температура здесь ниже плюс четырех градусов ‑ темпера­туры воды с максимальной плотностью, потому что с глубиной возрастает давле­ние).

Вода придонных слоев самых глубо­ких частей Байкала получает немного теп­ла из недр, за счет его температура повы­шается, но не более чем на одну десятую градуса.

Сосредоточение значительных объемов воды с температурой, приближающейся к точке замерзания, на глубинах в полтора километра оказывает существенное влия­ние на тепловой режим байкальской пос­тели.

Тем же методом, который применял в свое время Миддендорф, в Прибайкалье стали измерять мощности мерзлых пород. В систематизированном виде впервые это было выполнено, пожалуй, В. Ф. Тумелем в 1946 году. Он отнес прибрежные районы Байкала до широты острова Ольхона к зоне мерзлоты мощностью не свыше трид­цати пяти метров, а Северный Байкал и бассейн Верхней Ангары — не свыше шес­тидесяти метров. Но эти цифры оказались заниженными. Мощность мерзлоты в Прибайкалье, не­смотря на ее неповсеместное распростра­нение, оказалась значительно большей. Особенно неожиданный сюрприз препод­несла Тунка.

Расположение на земном шаре

География криолитозоны очень обширная. Она присутствует в высоких широтах (полярная и субполярная вечная мерзлота), но также бывает и на больших высотах (субвертикальные стены до 3500 метров над уровнем моря). Как видно по геологическим картам, она покрывает одну пятую поверхности Земли.

Распространённость в северных широтах:

• 90% Гренландия.
• 80% Аляска.
• 50% Канада и Россия.

Обычно криолитозона постоянная за пределами 60 градусов широты и более спорадична для альпийской местности. Регионы многолетней мерзлоты низменности традиционно делятся на несколько зон на основе оценки географической непрерывности ландшафта. Наука признаёт следующие виды многолетней мерзлоты:

• непрерывная мерзлота (лежащая в основе 90−100% ландшафта);
• прерывистая (50−90%);
• спорадическая (0−50%).

В северном полушарии районы, мерзлота, занимает приблизительно 25% (23 млн км ²) площади суши. В прерывистых и спорадических зонах распространение является сложным и неоднородным. Её толщина варьируется от менее одного до более 1500 метров. В горах средней и низкой широты её распределение тесно связано с характеристиками поверхности суши:

• особенности рельефа;
• растительность;
• снежный покров.

Подводная криолитозона встречается при температуре около 0 °C на больших площадях арктического континентального шельфа. Континентальный шельф — это расширенный периметр каждого континента и соответствующей прибрежной равнины, который был частью континента во время ледниковых периодов, но находится под водой в межледниковые периоды, такие как текущая эпоха.

Термически она состоит из трёх слоёв:

1. активный, оттаивает летом и может достигать трёх метров;
2. подверженный сезонным колебаниям, но постоянно ниже точки замерзания, составляет часть вечной мерзлоты и простирается на глубину от 10 до 15 метров;
3. может достигать нескольких сотен метров или превышать 1 тыс. метров (в Якутии), не испытывает сезонных колебаний температуры и постоянно находится в замёрзшем состоянии.

Температура повышается под воздействием геотермальных потоков и достигает 0 °C в нижней границе вечной мерзлоты. Здесь лёд может забивать поры почвы или образовывать ледяные тела разных генезисов. Кроме того, субарктические районы обусловлены непроницаемостью льда в бескислородных болотных и заболоченных местах, где развивались метаногенные микроорганизмы. Метан также встречается в термокарстовых озёрах.

Постоянная криолитозона может иметь разные характеристики и формы, быть богатой органическими почвами или песчаными и каменистыми, содержать замороженную воду или быть относительно сухой. Она считается как частью криосферы, так и частью геосферы, так как содержит камни и почвы. Её верхняя поверхность, называемая активным слоем, обычно оттаивает и замерзает в зависимости от времени года.

Вопрос-ответ:

Что такое вечная мерзлота?

Вечная мерзлота — это слой почвы или грунта, который всегда остается замерзшим на протяжении большей части года. Она может иметь толщину от нескольких метров до нескольких сотен метров и находится в регионах, где среднегодовая температура почвы ниже нуля градусов Цельсия.

Как вечная мерзлота влияет на окружающую среду?

Вечная мерзлота играет важную роль в регуляции климата и сохранении экосистем. Она служит водоносным слоем, предотвращает образование болезнетворных газов, таких как метан, и запасает большое количество углерода. Однако глобальное потепление может привести к таянию вечной мерзлоты, что может привести к ускоренному выделению парниковых газов и нарушению экосистем.

Какое значение имеет вечная мерзлота для климата нашей планеты?

Вечная мерзлота играет важную роль в поглощении и запасании углерода. Из-за замороженности грунта, мертвые растительные остатки не разлагаются полностью и оставляются в поверхностных слоях. При таянии вечной мерзлоты это органическое вещество становится доступным для разложения, что может привести к выделению большого количества углекислого газа в атмосферу, что в свою очередь усиливает парниковый эффект и способствует изменению климата.

Какие меры принимаются для сохранения вечной мерзлоты?

Для сохранения вечной мерзлоты принимаются различные меры, включая ограничение промышленной деятельности в регионах, где она распространена, контроль за выбросами парниковых газов и разработка технологий, позволяющих использовать геотермальные ресурсы, не нарушая структуру вечной мерзлоты.

Какие последствия может иметь таяние вечной мерзлоты?

Таяние вечной мерзлоты может привести к опасным последствиям, таким как обрушение построек, усиление сезонных наводнений, нарушение гидрологического режима, повышенная эрозия почвы и риски для здоровья людей и животных. Кроме того, выделение парниковых газов при таянии вечной мерзлоты может привести к усилению парникового эффекта, ускорить климатические изменения и иметь влияние на глобальный уровень морей.

Что такое вечная мерзлота?

Вечная мерзлота — это грунт, который постоянно замерзает и затем размораживается в результате ежегодного цикла межсезонного оттаивания и замораживания. Она состоит из замерзших грунтовых пород, в которых содержится большое количество воды, которая замерзает.

Как вечная мерзлота влияет на окружающую среду?

Вечная мерзлота играет важную роль в геохимических, гидрологических и экологических процессах. Размораживание вечной мерзлоты приводит к изменению гидрологического режима, так как вода, которая освобождается в результате оттаивания, не может проникнуть в глубину земли из-за наличия продолжительного времени. Это может вызывать наводнения и подтопление, а также изменение ландшафта. Вечная мерзлота также влияет на биологическую продуктивность, так как она служит домом для различных видов растений и животных, и изменение ее состояния может привести к изменению экосистем. Кроме того, размораживание вечной мерзлоты способствует выделению парниковых газов, таких как метан и углекислый газ, что вносит вклад в глобальное потепление.

Внутренний фактор

Глубина промерзания при средних отрицательных температурах в течение:
Время (в год.)	Глубина мерзлоты (м)
1	4,44
350	79,9
3500	219,3
35000	461,4
100000	567,8
225000	626,5
775000	687,7

Суровому климату Сибири ученые давали тогда самые разные объяснения. Одни по­лагали, что в Сибири так холодно потому, что она высоко возвышается над уровнем моря, другие всячески пытались приблизить Сибирь к полюсу. И только Миддендорф, не отрицая географического фактора, заго­ворил о «внутренних» факторах, объясняю­щих климат Сибири. Один из них ‑ вечная мерзлота, «льдистость» пород, «ледяные почвы». Не климат является первопричи­ной мерзлоты, а мерзлота определяет су­ровую климатическую обстановку Сибири! Этот вывод ученого лишь через столетие нашел признание.

Вечная мерзлота, как стали ее называть, существует — это было доказано, но ее рас­пространение, ее проявления, ее «сюрпри­зы» еще долго оставались неясными, а ча­сто и неизвестными.

Изучение мерзлоты в Прибайкалье тес­но связано с освоением края. Уже первые земледельцы,‑ а ими были ке только рус­ские, но и некоторые коренные народы, — несомненно знали о мерзлых породах под почвой. Сведения о мерзлоте мы находим в первых отчетах путешественников XVIII столетия — И. Г. Гмелина, П. С. Палласа, И. Г. Георги и других. Систематическое же изучение мерзлоты началось много поз­днее, во второй половине XIX века. К это­му времени край уже вступил в полосу про­мышленного освоения. Разрабатываются Ленские золотые прииски, принимается ре­шение о строительстве железной дороги до Амура — все это стимулировало планомер­ные исследования мерзлоты. Однако не всегда эти исследования шли по правильному пути.

Путь этот, как часто бывает в науке, оказался тернистым. Так, Л. А. Ячевский в 1889 году полагал, что на Байкале, в верховьях Ангары, Киренги и Лены (вплоть до низовьев Витима) мерз­лоты вовсе нет. В то же время все Забайкалье он относил к зоне сплошной мерзло­ты. Границу ее распространения он прово­дил по Баргузину, затем несколько запад­нее Улан-—дэ и далее по осевой части Хамар-Дабана.

Но уже в 1898 году В. М. Сергеев, про­водивший исследования на забайкальском участке Транссибирской магистрали, обна­ружил, что мерзлота встречается здесь довольно часто, особенно под болотами и в поймах рек (а где велик снежный по­кров — склоны Хамар-дабана — мерзло­ты нет). В связи с этим, казалось бы, должны были измениться и представления о мерз­лоте непосредственно вокруг Байкала. Од­нако это пришло не сразу. Еще в 1937 году М. И. Сумгии признавал вечную мерзлоту с островами талых пород толь­ко в районе Бодайбо, Верхней Ангары и Улан-—дэ. А на Байкале, полагал он, мерзлоты нет.Наряду с распространением мерзлоты, так сказать, ее географии, изучался и температурный режим мерзлых пород. В 1916 году А. В. Львов обобщил все дан­ные о температурном режиме мерзлоты. Позднее температура пород стала основ­ным признаком при составлении мерзлот­ных карт и классификации мерзлых пород. В качестве примера можно привести кар­ты, составленные в 1954 году В. А. Куд­рявцевым. На карте температурного рай­онирования Южный Байкал до широты устья Селенги отнесен Кудрявцевым к зо­не с температурой от нуля до минус одно­го градуса на глубине до десяти метров, а остальная часть Байкала — к зоне от ми­нус одного до минус трех градусов.

География вечной мерзлоты

Многолетняя мерзлота представляет собой типичное явление для приполярных и полярных районов, расположенных вблизи Северного и Южного полюсов. Также мерзлота встречается и в других районах Земли, в том числе и в экваториальных широтах, но лишь высоко в горах, вершины которых покрыты льдом и снеговыми шапками.

Рис. 1. Снежные пики высоких гор.

Единственный материк на планете, на территории которого нет вечной мерзлоты – это Австралия. Все дело в том, что он максимально удален от Южного полюса и не может похвастать высокогорьем.

Огромные массивы многолетней мерзлоты расположены в таких регионах:

• северная часть Евразийского континента;
• северные территории Канады;
• Аляска;
• Гренландия;
• Антарктида.

Толщина промерзшего почвенного слоя колеблется от нескольких десятков сантиметров до километра и более. Многолетняя мерзлота в России занимает 2/3 всей территории. Наибольшая зафиксированная глубина составляет 1370 м, и находится она в Якутии, в верховьях реки Вилюй.

Рис. 2. Территория мерзлоты возле реки Вилюй.

Мерзлота представлена двумя формами:

• Сплошная вечная мерзлота расположена на территории Сибири, Новой Земли, на арктических островах. В течение многих лет она никогда не таяла, и образовала внушительные массивы промерзшей суши.
• Частичная мерзлота расположена несколько южнее. Она характеризуется небольшим промерзшим слоем и залеганием в виде отдельных областей.

Типы многолетней мерзлоты

Сплош­ная мерз­ло­та рас­про­стра­не­на в сев. час­ти Боль­ше­зе­мель­ской тун­д­ры, на По­ляр­ном Ура­ле, в тун­д­ре За­пад­ной Си­би­ри, в сев. час­ти Сред­не­си­бир­ско­го плос­ко­го­рья, на Тай­мыр­ском п-ове, ар­хи­пе­ла­ге Се­вер­ная Зем­ля, на Но­во­си­бир­ских о-вах, Яно-Ин­ди­гир­ской и Ко­лым­ской низ­мен­но­стях, в дель­те р. Ле­на, на Цен­траль­ноя­кут­ской рав­ни­не, При­лен­ском пла­то и в об­лас­тях Вер­хо­ян­ско­го, Чер­ско­го, Ко­лым­ско­го и Ана­дыр­ско­го хреб­тов, а так­же на Юка­гир­ском плос­ко­го­рье и Ана­дыр­ской рав­ни­не. Мощ­но­сти толщ мно­го­лет­не­мёрз­лых по­род из­ме­ня­ют­ся от 300 до 500 м и более­, в го­рах – до 1500 м; темп-ры – от –2 до –10 °C и ни­же.

Мерз­ло­та с ост­ро­ва­ми та­лых грун­тов (пре­ры­ви­стая, спо­ра­ди­че­ская) пре­об­лада­ет в Боль­ше­зе­мель­ской и Ма­ло­земель­ской тун­д­рах, на Сред­не­си­бир­ском плос­ко­го­рье ме­ж­ду ре­ка­ми Ниж­няя и Под­ка­мен­ная Тун­гу­ска, в юж. час­ти При­лен­ско­го пла­то, в За­бай­ка­лье. Мощ­но­сти мёрз­лых толщ ино­гда дос­ти­га­ют 250–300 м, но ча­ще ко­леб­лют­ся от 10–20 до 100–150 м, темп-ры – от 0 до –2 °C.

Ост­ров­ная мерз­ло­та раз­ви­та на Коль­ском п-ове, в Ка­ни­но-Пе­чор­ском р-не, в та­ёж­ной зо­не За­пад­ной Си­би­ри, в юж. час­ти Сред­не­си­бир­ско­го плос­ко­го­рья, на Даль­нем Вос­то­ке, вдоль по­бе­ре­жья Охот­ско­го м. и на п-ове Кам­чат­ка. Мощ­но­сти толщ от неск. мет­ров до неск. де­сят­ков мет­ров, темп-ры близ­ки к 0 °C. Ост­ров­ная мерз­ло­та ха­рак­тер­на так­же для гор­ных стран: Са­ян, Ура­ла и Кав­ка­за, где она встре­ча­ет­ся гл. обр. по пе­ри­фе­рии рай­онов совр. оле­де­не­ния.