1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Лёд и Снег
  4. T. 63, № 4, 2023

Лёд и Снег, 2023, T. 63, № 4, стр. 597-611

ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ ФОРМИРОВАНИЯ СУБАЭРАЛЬНЫХ ТАЛИКОВ В РАМКАХ ОДНОМЕРНОЙ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ НА ПРИМЕРЕ РАЙОНА РЕКИ ШЕСТАКОВКА, ЦЕНТРАЛЬНАЯ ЯКУТИЯ

С. В. Попов 1, 2, *, А. С. Боронина 2, 3, Л. С. Лебедева 2

1 Санкт-Петербургский государственный университет
Санкт-Петербург, Россия

2 Институт мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН
Якутск, Россия

3 Государственный гидрологический институт
Санкт-Петербург, Россия

* E-mail: spopov@yandex.ru

Поступила в редакцию 09.03.2023
После доработки 07.09.2023
Принята к публикации 02.10.2023

Аннотация

На основе математического моделирования и численных экспериментов дана оценка влияния разных факторов на формирование и термический режим субаэральных таликов. Различные модельные сценарии показали, что наибольший вклад в формирование и развитие таликов вносит снежный покров, препятствующий выхолаживанию грунта в зимний период. Наличие напочвенного слоя с определенными теплофизическими параметрами может препятствовать формированию талика. Рассмотрено влияние теплофизических параметров напочвенных покровов на формирование талика.

Ключевые слова: многолетняя мерзлота, субаэральные талики, математическое моделирование, снежный и поверхностные покровы

Список литературы

  1. Бойцов А.В. Условия формирования и режим подземных вод надмерзлотного и межмерзлотного стока в Центральной Якутии. Дис. на соиск. уч. степ. канд. геол.-минерал. наук. Якутск: Изд-во ИМЗ СО РАН, 2002. 176 с.

  2. Бойцов А.В. Условия формирования и режим склоновых таликов в Центральной Якутии // Криогидрогеологические исследования. Якутск: ИМЗ СО АН СССР, 1985. С. 44–55.

  3. Варламов С.П., Жирков А.Ф., Находкин Д.А. Температурный режим почвогрунтов при нарушении покровов в современных климатических условиях Центральной Якутии // Природные ресурсы Арктики и Субарктики. 2017б. Т. 88. № 4. С. 65–71.

  4. Варламов С.П., Скачков Ю.Б., Скрябин П.Н. Межгодовая изменчивость параметров температурного режима грунтов на Чабыдинском стационаре (Центральная Якутия) // Вопросы развития и освоения мерзлых толщ. Якутск: ИМЗ СО АН СССР, 1990. С. 68–75.

  5. Варламов С.П., Скачков Ю.Б., Скрябин П.Н. Результаты 35-летних мониторинговых исследований криолитозоны на стационаре “Чабыда” (Центральная Якутия) // Природные ресурсы Арктики и Субарктики. 2017a. Т. 86. № 2. С. 34–40.

  6. Варламов С.П., Скрябин П.Н. Динамика теплового состояния грунтов мерзлотных ландшафтов Центральной Якутии // Изв. Самарского науч. центра РАН. 2012. Т. 14. № 1(8). С. 2040–2044.

  7. Гаврильев Р.И. Обобщение взаимосвязи тепловых и физических свойств различных типов грунтов и торфяников // Мерзлые грунты при инженерных воздействиях. 1984. С. 14–28.

  8. Гаврильев Р.И. Теплофизические свойства горных пород и напочвенных покровов криолитозоны. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 1998. 279 с.

  9. Гагарин Л.А., Бажин К.И., Оленченко В.В., Огонеров В.В., Ву Ц. Выявление участков потенциального термосуффозионного разуплотнения грунтов вдоль федеральной автодороги а-360 “Лена” в Центральной Якутии // Криосфера Земли. 2019. Т. XXIII. № 3. С. 61–68.

  10. Горелик Я.Б., Паздерин Д.С. Корректность постановки и решения задач по прогнозу динамики температурных полей в основании сооружений на многолетнемерзлых грунтах // Криосфера Земли. 2017. Т. XXI. № 3. С. 49–59.

  11. Лебедева Л.С., Бажин К.И., Христофоров И.И., Абрамов А.А., Павлова Н.А., Ефремов В.С., Огонеров В.В., Тарбеева А.М., Федоров М.П., Нестерова Н.В., Макарьева О.М. Надмерзлотные субаэральные талики в бассейне реки Шестаковка (Центральная Якутия) // Криосфера Земли. 2019. Т. XXIII. № 1. С. 40–50. https://doi.org/10.21782/KZ1560-7496-2019-1(40-50)

  12. Осокин Н.И., Самойлов Р.С., Сосновский А.В., Сократов С.А., Жидков В.А. К оценке влияния изменчивости характеристик снежного покрова на промерзание грунтов // Криосфера Земли. 1999. Т. III. № 1. С. 3–10.

  13. Павлов А.В. Теплофизика ландшафтов. Новосибирск: Наука, 1979. 284 с.

  14. Павлова Н.А., Шепелев В.В., Галанин А.А., Ефремов В.С. Гидрохимия подземных вод надмерзлотно-меж-мерзлотного стока на участках их разгрузки (Центральная Якутия) // Водные ресурсы. 2020. Т. 47. № 4. С. 391–401.

  15. Пермяков П.П., Афанасьев Т.А., Варламов С.П., Скрябин П.Н. Определение граничных условий при моделировании термического режима мерзлых грунтов // Вест. Северо-Восточного науч. центра ДВО РАН. 2018. № 1. С. 56–62.

  16. Пермяков П.П., Афанасьева Т.А. Варламов С.П., Скрябин П.П. Об эффективности восстановления граничных условий при моделировании теплового режима мёрзлых грунтов // Вести Забайкальского гос. ун-та. 2017. Т. 23. № 5. С. 27–35.

  17. Попов С.В., Боронина А.С., Лебедева Л.С. Формулировка задачи и выбор методов решения для численного моделирования теплофизических процессов в водоносных субаэральных таликах // Материалы IV Всерос. науч. конф. с междунар. участием “Водные и экологические проблемы Сибири и Центральной Азии”. 2022. Т. 1. С. 214–222.

  18. Попов С.В. Решение одномерной задачи Стефана с двумя фазовыми границами на примере моделирования процесса замерзания воды в ледниковой трещине // Лёд и Снег. 2023. Т. 63. № 1. С. 130–140.https://doi.org/10.31857/S2076673423010131

  19. Самарский А.А., Вабищевич П.Н. Численные методы решения задач конвекции-диффузии. М.: Изд-во УРСС, 2003. 246 с.

  20. Сосновский А.В. Математическое моделирование влияния толщины снежного покрова на деградацию мерзлоты при потеплении климата // Криосфера Земли. 2006. Т. X. № 3. С. 83–88.

  21. Сосновский А.В. Расчёт оптимальной толщины слоя водно-ледовой смеси при намораживании льда на больших площадях // Материалы гляциол. исслед. 1984. № 50. С. 223–231.

  22. Сосновский А.В., Осокин Н.И. Влияние мохового и снежного покровов на устойчивость многолетней мерзлоты на Западном Шпицбергене при климатических изменениях // Вест. Кольского науч. центра РАН. 2018. № 3. С. 178–184.

  23. Тишков А.А., Осокин Н.И., Сосновский А.В. Влияние синузий мохообразных на деятельный слой арктических почв // Изв. РАН. Сер. геогр. 2013. № 3. С. 39–46.

  24. Угаров И.С., Ефремов П.В. Влагозапасы деятельного слоя почвы бассейна реки Лены // Успехи современного естествознания. 2022. № 10. С. 88–92.

  25. Фельдман Г.М. Методы расчёта температурного режима мерзлых грунтов. М.: Наука, 1973. 254 с.

  26. Фельдман Г.М. Передвижение влаги в талых и промерзающих грунтах. Новосибирск: Наука, 1988. 258 с.

  27. Шендер Н.И., Бойцов А.В., Тетельбаум А.С. Формирование таликов и высокотемпературных мерзлых пород в условиях Центральной Якутии // Материалы Первой конф. геокриологов России. М.: Изд-во МГУ, 1996. С. 529–537.

  28. Jafarov E.E., Romanovsky V.E., Genet H., McGuire A.D., Marchenko S.S. The effects of fire on the thermal stability of permafrost in lowland and upland black spruce forests of interior Alaska in a changing climate // Environ. Research Letters. 2013. V. 8. № 3. P. 035030. https://doi.org/10.1088/1748-9326/8/3/035030

  29. Lebedeva L., Pavlova N., Khristoforov I. Geology, structure, ground temperature and groundwater level in aquifer taliks in the Shestakovka River Basin, Eastern Siberia // Land. 2023. V. 12. № 1. P. 16. https://doi.org/10.3390/land12010016

  30. Rowland J.C., Travis B.J., Wilson C.J. The role of advective heat transport in talik development beneath lakes and ponds in discontinuous permafrost // Geophys. Research Letters. 2011. V. 38. № 17. P. L17504. https://doi.org/10.1029/2011gl048497

  31. Zhang Y., Wolfe S.A., Morse P.D., Olthof I., Fraser R.H. Spatiotemporal impacts of wildfire and climate warming on permafrost across a subarctic region, Canada // Journ. of Geophys. Research. Earth Surface. 2015. V. 120. № 11. P. 2338–2356. https://doi.org/10.1002/2015JF003679

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Лёд и Снег

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал