Глубина промерзания грунта по Республике Беларусь
| Область, пункт | Средняя из максимальных за год | Наибольшая из максимальных | Тип грунта |
| ВИТЕБСКАЯ ОБЛАСТЬ | |||
| Езерище | 67 | 130 | Легкий пылеватый суглинок, подстилаемый на глубине 0,5-0,6 м моренным суглинком |
| Верхнедвинск | 59 | 105 | Тяжелый суглинок, подстилаемый на глубине 0,5 м глиной |
| Полоцк | 60 | 122 | Пылеватая супесь, подстилаемая на глубине 0,5-0,6 м моренным суглинком |
| Шарковщина | 89 | 134 | Тяжелый суглинок, подстилаемый на глубине 0,3-0,4 м глиной |
| Витебск | 73 | 142 | Легкий пылеватый суглинок, подстилаемый на глубине 0,5-0,6 м моренным суглинком |
| Лынтупы | 63 | 123 | Супесь, подстилаемая песком |
| Докшицы | 82 | 130 | Супесь, подстилаемая на глубине до 1 м моренным суглинком |
| Лепель | 53 | 99 | Супесь, подстилаемая на глубине до 1 м моренным суглинком |
| Сенно | 79 | 129 | Моренный суглинок |
| Орша | 71 | 140 | Легкий пылеватый суглинок, подстилаемая на глубине до 1 м моренным суглинком |
| МИНСКАЯ ОБЛАСТЬ | |||
| Вилейка | 80 | 148 | Легкая супесь, подстилаемая на глубине до 1 м моренным суглинком |
| Борисов | 71 | 147 | Легкий суглинок, подстилаемый на глубине около 1 м песком |
| Воложин | 51 | 97 | Моренный суглинок |
| Минск | 63 | 137 | Легкий пылеватый суглинок, подстилаемый на глубине около 1 м песком |
| Березино | 77 | 150 | Легкая супесь, подстилаемая на глубине до 1 м песком |
| Столбцы | 55 | 90 | Супесь, подстилаемая на глубине 0,4-0,5 м моренным суглинком |
| Марьина Горка | 79 | 134 | Легкая супесь, подстилаемая на глубине до 1 м моренным суглинком |
| Слуцк | 71 | 133 | Легкий пылеватый суглинок, подстилаемый на глубине около 1 м песком |
| ГРОДНЕНСКАЯ ОБЛАСТЬ | |||
| Ошмяны | 78 | 142 | Легкий пылеватый суглинок, подстилаемый на глубине 0,5 м моренным суглинком |
| Лида | 58 | 113 | Супесь, подстилаемая на глубине до 1 м моренным суглинком |
| Гродно | 65 | 134 | Суглинок, подстилаемый на глубине до 1 м моренным суглинком |
| Новогрудок | 35 | 75 | Легкий суглинок и пылеватая супесь, подстилаемые на глубине 0,3-0,4 м моренным суглинком |
| Волковыск | 76 | 149 | Супесь, подстилаемая на глубине до 1 м моренным суглинком |
Как защитить растения в саду в малоснежную зиму?: Общество: Облгазета
Для дополнительного укрытия растений снег взять нынче негде – его нет даже за пределами сада.
Фото: Алексей Кунилов
Зима на Средний Урал в этом году пожаловала практически без снега: его слой нынче в два раза меньше обычного. Без снежного одеяла земля в садах быстро промерзает, создавая угрозу зимующим многолетним растениям. Как обезопасить их от вымерзания?
Декабрь пожадничалНа дворе уже предновогодье, а редкий хозяин на даче вытаскивал из сарая лопату для снега – убрать с дорожек снежинки можно было и метлой. Сугробов нынче пока нет, но и радости от этого – тоже.
– В ноябре и декабре у нас дефицит осадков, – говорит начальник отдела агрометеопрогнозов и агрометеорологии Уралгидромета Людмила Саваринюк. – Более того, в декабре осадков почти не было, и высота снега на протяжении первой половины декабря по области почти не менялась, оставаясь в пределах 7–10 сантиметров. Лишь в отдельных районах она доходит до 15 сантиметров.
По словам Людмилы Саваринюк, норма величины снежного покрова на середину декабря для наших мест составляет 17–22 сантиметра.
Выходит, высота снега почти повсеместно на Среднем Урале в два и более раз ниже обычного. Как итог, даже при нынешних незначительных минусовых температурах земля стала стремительно промерзать. Сейчас глубина промерзания почвы приближается к средним многолетним значениям, по отдельным районам этот показатель составляет 32–45 сантиметров, на 7–8 сантиметров превышая норму. Кроме этого, понижается и сама температура почвы. Сейчас на глубине узла кущения злаковых она промёрзла до минус 8 градусов. Пока это некритично для большинства многолетних растений, но если грянут сильные морозы, нынешнее снежное одеяло уже не спасёт их от дальнейшего снижения температуры и подмерзания.
Самые большие переживания сейчас за садовую землянику.
– Считается, что слой снега в 20 сантиметров может защитить садовую землянику даже при сильных морозах. Сейчас такого снега у нас нет, – сетует уральский селекционер Ирина Богданова. – Если будут сильные морозы, а в ближайшие дни нам обещают до минус 20 градусов, растения могут пострадать.
В этой ситуации стоит съездить и накрыть свои земляничные гряды хотя бы нетканым материалом прямо поверх снега и прижать по бокам.
Самая низкая температура – у поверхности снега. Слой нетканого материала создаст пусть слабую, но изоляцию между холодным приземным слоем воздуха и той мало-мальской снежной шубой, что у нас есть. Главное при этих манипуляциях – не уплотнять тот снег, что уже лежит на грядках, иначе сделаете только хуже.
Совет на будущее от Ирины Богдановой: не убирайте осенью старые листья у земляники. В такой ситуации, как сейчас, они сыграют роль дополнительной защиты от холода для корней. По такому же принципу можно укрыть агрилом и пригнутую малину, предварительно набросав к корням опила или хвои.
Яблони будут отдыхатьОчень опасна такая ситуация и для цветников.
– Из-за того, что снега нынче очень мало, могут сильно пострадать многолетники и кустарники, не свойственные для нашей климатической зоны, а также некоторое группы роз, корневая система которых страдает при понижении температуры почвы до минус 12 градусов, – считает руководитель производственного участка екатеринбургского дендропарка на улице Первомайской Лилия Кляпышева.
— Поэтому в этой ситуации надо по максимуму использовать снег для укрытия растений, но стоит не забывать, что он должен быть рыхлым. Уже уплотнённым снегом кусты укрывать не нужно.
Какие из цветущих многолетников нужно укрыть в первую очередь: гейхеры, спиреи или, может, ирисы? Как советует специалист, лучше делать это не выборочно, а защитить весь цветник. Ведь там у нас растут сразу несколько видов, и локальное подбрасывание снега лишь на часть кустиков будет бесполезно: укрытые таким образом растения могут пострадать от бокового промерзания. При этом, как и в случае с земляникой, можно использовать для защиты от мороза нетканый укрывной материал.
Нынешняя ситуация с малоснежьем может неблагоприятно сказаться на плодовых и ягодных культурах. Но их уже укрыть чем-то дополнительно невозможно. По словам руководителя Свердловской селекционной станции садоводства Татьяны Слепнёвой, могут пострадать от вымерзания прежде всего косточковые, особенно вишня, завезённая из других регионов, а также абрикос.
– Также могут подмёрзнуть груши, а более теплолюбивые сорта яблони, особенно выращиваемые на клоновых подвоях, вообще остаться без урожая, потому что подмерзание растений прежде всего скажется на плодовых почках. Так что в следующем сезоне, скорей всего, яблони будут отдыхать, – делает прогноз Татьяна Слепнёва.
- Опубликовано в №238 от 19.12.2020
Мерзлая земля и линия промерзания: как и почему она замерзает
Насколько глубоко промерзает земля зимой?Промерзание почвы происходит, когда земля содержит воду и температура земли падает ниже 0° C (32° F). Более половины всей суши в Северном полушарии ежегодно замерзает и оттаивает, что называется сезонной мерзлотой. Четверть суши в Северном полушарии имеет подземный слой, который круглый год остается замороженным. Если земля остается мерзлой не менее 2 лет подряд, она называется вечной мерзлотой.
Что вызывает промерзание почвы? Когда земля промерзает, вода между камнями, почвой и галькой и даже внутри камней замерзает и становится пористым льдом.
Итак, официально земля замерзает, когда вода в земле становится льдом.
Глубина промерзания (или линия промерзания) — это самая глубокая точка, до которой замерзают грунтовые воды. Глубина промерзания варьируется в зависимости от линии промерзания в каждом месте и может иметь большое влияние на многие методы строительства. Например, любые бригады, копающие грунт для доступа к инженерным сетям или готовящие землю для заливки бетона, должны знать о своей местной глубине промерзания.
При замерзании грунтовые воды увеличиваются в объеме на 9%. По этой причине чувствительные к давлению конструкции, такие как водопроводные и канализационные линии, должны быть закопаны ниже глубины промерзания, чтобы избежать разрывов. Когда вода превращается в лед, она может расширяться с огромной силой и вызывать вздутие земли. В районах с холодным зимним периодом промерзание грунта может привести к повреждению дорог. Например, вода, превращающаяся в лед под дорогами, иногда создает морозное пучение.
Расширяющийся лед толкает дорогу вверх и образует горб, который позже, после оттаивания, создаст выбоины и провалы в проезжей части.
Линия замерзания меняется в зависимости от продолжительности холодного воздуха. Чем дольше будет холодный период, тем глубже промерзнет земля. Но глубина промерзания ограничена, потому что глубоко внутри Земля теплая.
Что влияет на линию замерзания?Большая часть тепла Земли исходит от Солнца (рис. 1). Земля хранит много солнечного тепла, а остальное отражает в воздух. Снег и лед имеют светлый цвет и отражают больше тепла. Океанская вода и голая земля отражают меньше тепла, вместо этого поглощая его. Этот перенос тепла между землей и воздухом называется поверхностным потоком энергии.
Рисунок 1. На этой диаграмме показано, как атмосфера Земли и земля отражают и поглощают солнечную энергию.
— Авторы и права: Центр атмосферных исследований НАСА
Тепло также исходит изнутри Земли.
Ядро Земли очень горячее, и его тепло движется к поверхности. Тепло от вулканов, рек, озер и других источников также может распространяться через землю. Это тепло сохраняет некоторые области незамерзающими, даже если температура поверхности низкая.
Вообще, более глубокая вечная мерзлота очень старая. Один исследователь обнаружил, что самой глубокой части вечной мерзлоты под заливом Прадхо на Аляске более 500 000 лет.
Градиент температурыКогда температура земли падает ниже 0°C (32°F), она замерзает; однако температура земли может отличаться от температуры воздуха над ней. Этот температурный градиент означает, что слои в глубине земли могут быть холоднее или теплее, чем слои вблизи поверхности.
Верхний слой почвы может реагировать на условия на поверхности, но нижние слои могут меняться не так быстро. В теплый летний день поверхность земли поглощает тепло и становится горячее воздуха. Но температура в нескольких футах под землей может быть намного ниже, чем на воздухе.
Зимой наоборот; поверхность земли охлаждается, но слой глубоко под землей может оставаться теплее, чем поверхность. Верхний слой земли препятствует перемещению тепла между холодным воздухом и более глубокими слоями земли, изолируя себя.
Замерзание почвы зависит не только от колебаний температуры, сезонных изменений и местоположения. Снег, почва, растения и другие аспекты местного ландшафта также влияют на мерзлоту.
СнегТолстый слой снега действует как одеяло, чтобы тепло не покидало землю. Только тонкий слой земли промерзнет под толстым слоем снега.
Тип почвы Некоторые почвы замерзают легче, чем другие. Светлые почвы промерзают раньше и остаются мерзлыми дольше, чем темные. Светлые почвы и скалы отражают солнечный свет, сохраняя землю более прохладной. Рыхлые почвы, такие как песок, имеют больше места для воды, и лед образуется легче. В плотных почвах с мелкими частицами не так много места для воды.
Глина, например, не так легко замерзает, как песок.
Торф образуется, когда мертвые растения не полностью разлагаются. Грунт под торфом обычно холоднее, чем грунт, не покрытый торфяным слоем. Зимой торф промерзает и позволяет теплу уйти из-под земли. Поскольку тепло уходит, образуется больше мерзлого грунта и вечной мерзлоты.
РастенияЛетом растения охлаждают почву под собой, потому что они блокируют попадание солнечного света на землю. Вечнозеленые деревья особенно охлаждают землю. Вечнозеленые деревья не сбрасывают листву зимой. Это означает, что деревья блокируют солнечный свет от нагревания земли. Кроме того, их ветки блокируют попадание снега на землю под ними. Голая земля легче теряет тепло. Вечная мерзлота часто образуется под вечнозелеными деревьями.
Склоны Склоны холмов и гор могут воздействовать на мерзлоту и вечную мерзлоту. Если склон получает больше солнечного света из-за того, как он обращен, земля будет теплее и с меньшей вероятностью промерзнет.
В Северном полушарии склоны, обращенные на юг, к солнцу, получают больше солнечного света, чем тенистые склоны, обращенные на север. В Южном полушарии все наоборот.
Крутые склоны могут содержать мерзлый грунт. Крутизна склона влияет на то, сколько солнечного света он получает. На крутые склоны не так много прямых солнечных лучей, поэтому они холоднее. Крутые склоны плохо удерживают снежный покров, поэтому голая земля теряет больше тепла. Направление ветра также влияет на образование мерзлого грунта. Если склон обращен к ветру, земля теряет больше тепла. Кроме того, ветер сдувает снег, и земля становится еще холоднее.
Озера и рекиОзера и реки являются источниками тепла в холодных местах. Вода теплее окружающего воздуха и может согревать землю под ней зимой. Озера и реки могли не иметь под собой мерзлого грунта. Или у них может быть более толстый активный слой по сравнению с близлежащей землей.
Powerblanket Ground Frost Solutions«Ваши одеяла просто превосходны.
Благодаря Powerblankets мы смогли быстро разморозить землю и завершить нашу работу. На самом деле, мы оцениваем экономию 10 часов на сайте, что уже эквивалентно экономии в 5000 долларов. При расчете на тысячи наших сайтов получается огромная экономия! Мы очень рады, что Powerblanket сэкономил нам время и деньги, и надеемся на дальнейшую экономию».
Благодаря Powerblankets мы смогли быстро разморозить землю и завершить нашу работу. На самом деле, мы оцениваем экономию 10 часов на сайте, что уже эквивалентно экономии в 5000 долларов. При расчете на тысячи наших сайтов получается огромная экономия! Мы очень рады, что Powerblanket сэкономил нам время и деньги, и надеемся на дальнейшую экономию».— Ким Херман OSP/COEI Operations Manager Precision Utilities Group
Мороз — это реальность, с которой приходится сталкиваться многим промышленным компаниям. Высокая удельная мощность продуктов для оттаивания грунта Powerblanket помогает справиться с трудностями оттаивания грунта в суровых климатических условиях. Используйте обогреватель для пола Powerblanket, чтобы сэкономить время, деньги и нервы.
Время – деньги. Не тратьте время на ожидание, пока земля оттает. Powerblanket вас прикроет.
Одеяла с подогревом для оттаивания земли
Наука мерзлой земли | Национальный центр данных по снегу и льду
Как образуется вечная мерзлота?
Когда температура земли падает до 0°C (32°F), вода, захваченная в отложениях, почве и порах горных пород, превращается в лед.
После замерзания он считается мерзлым грунтом. Когда земля остается замороженной в течение как минимум двух лет подряд, она известна как вечная мерзлота. Земля, которая замерзает и оттаивает каждый год, называется сезонномерзлой.
Говоря о таянии мерзлой земли, ученые не используют слово «расплав», означающее, что твердое тело становится жидким. Когда мерзлый грунт оттаивает, он остается твердым.
Эта обнаженная вечная мерзлота на Аляске содержит замороженную траву возрастом 30 000 лет. — Кредит: Кевин Шефер/NSIDCВлияние на погоду и климат
Мерзлая земля и вечная мерзлота влияют как на погоду, так и на климат Земли.
Удивительно, но сезонно промерзшая земля делает воздух немного теплее, чем он был бы в противном случае. Когда почва замерзает зимой, она выделяет тепло в атмосферу, потому что вода выделяет тепло, когда превращается из жидкого льда в твердый. Это известно как выделение скрытого тепла.
Почва также может накапливать солнечное тепло. Мерзлая почва выделяет больше этого тепла, чем незамерзшая почва, потому что мерзлая почва лучше проводит тепло.
Промерзшие почвы также помогают удерживать влагу и являются водонепроницаемыми. Они могут действовать как бетонный слой, особенно когда почва пропитана льдом. Тонкий слой промерзшей почвы препятствует испарению влаги из нижних слоев. Таким образом, мерзлая земля помогает регулировать круговорот воды.
Вечная мерзлота также влияет на влажность местности. Районы вечной мерзлоты имеют много водно-болотных угодий. Вода на поверхности от таяния снега и летних дождей не может пройти сквозь вечную мерзлоту. Верхний слой (или активный слой) почвы может оттаивать и пропускать воду. Но под ним вечная мерзлота действует как водонепроницаемый барьер. Затем летом обычно образуются мелкие пруды, озера и болота. Эти водно-болотные угодья важны для растений и животных, обитающих в районах вечной мерзлоты. Во многих районах с вечной мерзлотой выпадает очень мало дождей и снегопадов.
Без вечной мерзлоты вода впитывалась бы в землю или стекала с нее, и регион стал бы очень сухим.
Вечная мерзлота и круговорот углерода
На этой карте северного циркумполярного региона показано количество органического углерода почвы в верхних 3 метрах (9,8 фута). Значительное количество углерода, от 25 до 30 процентов, также хранится на глубине более 3 метров (9,8 фута) из-за того, что вечная мерзлота зарывает углерод в почву. — Кредит: Mapping Specialists, Ltd./Национальное управление океанических и атмосферных исследований (NOAA) Обновленный арктический отчет за 2019 г. Мерзлая земля влияет на круговорот углерода в экосистеме. Почва обычно выделяет углерод в атмосферу. Этот углерод поступает из разлагающихся растений и животных в почве. Если мерзлые почвы достаточно холодные, они перестанут выделять углерод, удерживая больше углерода в мерзлой земле. Некоторое количество углерода сотни тысяч лет находилось в мерзлой земле.
Многослойная Земля: Свойства мерзлого грунта
Плотность замерзшей воды
Когда вода замерзает, она расширяется, то есть жидкая вода занимает больше места после превращения в лед. Таким образом, лед примерно на 90 процентов плотнее воды, поэтому он плавает.
Точно так же, как плавают кубики льда в стакане с водой, плавает лед в озере, и то же самое верно для айсбергов.
Когда вода превращается в лед в почве, она расширяется с большой силой, вызывая вздутие почвы.
Сообщества, которые живут в местах с чрезвычайно холодными зимними сезонами, знают, что промерзший грунт может повредить дороги. Например, вода, превращающаяся в лед под дорогами, иногда создает ледяное пучение: расширяющийся лед толкает дорогу вверх и образует горб. Когда вода замерзает, а затем тает, она способствует образованию выбоин и затонувших участков на проезжей части.
Иногда в очень холодных местах под почвой образуется слой чистого льда. Этот слой называется сегрегированным льдом — он не смешивается с почвой. Толщина сегрегированного льда может достигать нескольких метров (до 10 футов). Сегрегированный лед образуется, когда пористый лед, замерзшая вода, которая замерзает в отложениях и трескается в почве и камнях, притягивает воду, которая замерзает и притягивает еще больше воды.
Этот эффект называется криосакцией. Криоотсос заставляет мерзлый слой расти, а растущий слой еще больше расширяет почву. Криоаспирация может увеличить постоянно мерзлый грунт на 50 процентов.
Распределение температуры в почве
Слои в глубине земли могут быть холоднее или теплее, чем слои вблизи поверхности земли. Верхний слой обычно реагирует на условия на поверхности, но нижние слои могут реагировать медленнее. Возьмем, к примеру, теплый летний день: приповерхностный слой, обычно оттаивающий в это время года, поглощает тепло и становится значительно теплее, чем температура на глубине метра (несколько футов) под землей. Зимой происходит наоборот. Поверхность земли охлаждается, но слой глубоко под землей может оставаться теплее, чем поверхность.
Это наслоение температур называется температурным градиентом, и поток тепла всегда идет от высокой температуры к низкой температуре. Градиент летней температуры в таком холодном месте, как на севере Аляски, может выглядеть так: температура воздуха выше точки замерзания, поверхность земли выше точки замерзания, но более глубокие слои земли постоянно промерзают.
Тип почвы в районе также влияет на способность земли сохранять тепло. В рыхлых почвах, таких как песок, больше места для воды. В рыхлых грунтах с крупными частицами лед образуется легче. В плотных почвах с мелкими частицами не так много места для воды. Поэтому глина не так легко замерзает, как песок.
Глубина промерзания земли
Глубина промерзания земли во многом зависит от того, как долго воздух над ней холодный. Чем дольше будет холодный период, тем глубже промерзнет земля. Но глубина промерзания ограничена, потому что земля теплая глубоко внутри и проводит тепло вверх.
Большая часть тепла Земли исходит от солнца. Земля хранит много солнечного тепла, а остальное отражает в воздух. Снег и лед имеют светлый цвет и отражают больше тепла. Океанская вода и голая земля отражают меньше тепла, вместо этого поглощая его. Этот перенос тепла между землей и воздухом называется поверхностным потоком энергии.
Как только что было сказано, тепло также исходит из Земли.
Из-за радиоактивного распада глубокие недра Земли раскалены лавой, и это тепло перемещается к более холодной поверхности. Это движение тепла к поверхности называется геотермальным тепловым потоком. Геотермальный тепловой поток может остановить замерзание земли. Даже в очень холодных районах земля может промерзнуть лишь до тех пор, пока поток геотермального тепла не остановит ее.
Тепло вулканов, рек, озер и других источников также может распространяться по земле. Это тепло сохраняет некоторые области незамерзающими, даже если температура поверхности низкая.
Как правило, более глубокая вечная мерзлота старше, чем более мелкая вечная мерзлота. Один исследователь обнаружил, что самая глубокая часть вечной мерзлоты под заливом Прадхо на Аляске была заморожена более 500 000 лет.
Ландшафтные особенности
Мерзлая земля замерзает и оттаивает, создавая различные рельефные формы. Некоторые из этих особенностей характерны для вечной мерзлоты.
Игольчатый лед
Эти странные ледяные кристаллы, называемые игольчатым льдом, образуются на промерзшей земле.
— Кредит:
Дж. БрюИгольчатый лед может образоваться в любом месте, где земля промерзает. Игольчатый лед образуется, когда земля насыщена водой, а затем быстро замерзает. Кристаллы льда растут вверх, начиная с глубины нескольких сантиметров (дюймов) под землей. Если воздух остается достаточно холодным, игольчатый лед может вырасти до 40 сантиметров (16 дюймов) в длину.
В районе Британской Колумбии в Канаде этот игольчатый лед образовался в насыщенной почве, которая затем быстро замерзла. — Кредит: Рут Хартнуп/FlickrУзорчатый грунт
На этом аэрофотоснимке показан круговой и многоугольный пейзаж тундры летом на полуострове Таймыр, Россия. — Кредит: Владимир Мельник/stock.adobe.com В Арктике на суше образуются гигантские области кругов, полос, многоугольников и других фигур. Эти участки называются узорчатым грунтом.
Ледяные клинья
Гигантские башни слоистого льда могут образовываться из маленьких трещин в земле, которые продолжают увеличиваться. Эти башни называются ледяными клиньями. Чтобы увидеть, как формируются ледяные клинья, посмотрите фильм «Узорчатая земля: как ледяные клинья вечной мерзлоты вызывают полигоны и бугры в тундре».
Пингос
Путешественник стоит на вершине лопнувшего пинго среди вечной мерзлоты Шпицбергена, крупнейшего и единственного постоянно населенного острова архипелага Шпицберген на севере Норвегии. — Кредит: Гуннар/stock.adobe.com Пинго — небольшие холмы с ледяными ядрами. Пинго образуются, когда толстый подземный лед выталкивает верхние слои почвы. Их высота варьируется от 3 до 70 метров (от 10 до 230 футов) и от 30 до 1000 метров (от 100 до 3300 футов) в диаметре. Обычно они имеют конусообразную форму, иногда с углублением на вершине, как у вулкана.
Пинго образуются только в вечной мерзлоте, поэтому обрушившийся пинго предполагает бывшую среду вечной мерзлоты.
Палсас
Палсас — это холмы, похожие на пинго, но меньшего размера, которые обычно встречаются на заболоченных территориях. Палсы образуются, когда лед притягивает жидкую воду.
Каменные ледники
Каменный ледник Моренас-Колорадас в засушливых центральных Андах Аргентины является ключевым примером активно ползучих вечных лесов. Отложения каменного глетчера заполняют всю долину, медленно перемещаясь вниз по склону в результате перигляциальных процессов, которые создают впечатляющие выступы с крутыми фронтами. Каменный ледник Моренас Колорадас длиной более 4 километров (2,5 мили) является одним из крупнейших каменных ледников в центральных Андах. — Кредит: Ян Хенрик Блёте/Imaggeo Каменные глетчеры — это реки из камней, грязи и льда, которые медленно текут вниз по склону. Каменные ледники отличаются от ледяных ледников тем, что они образуются из материала на земле.
Ледяные глетчеры формируются, когда снег падает на землю и в течение многих лет спрессовывается в лед.
Термокарстовые озера
Пролетая над прерывистыми ландшафтами вечной мерзлоты в долине реки Кит в Уапмагустуи, Квебек, Канада, можно увидеть красочные термокарстовые озера. Таяние вечной мерзлоты высвобождает воду, образующую эти озера. — Кредит: Мария Шил/ImaggeoТермокарстовые озера образуются, когда вечная мерзлота оттаивает и высвобождает воду. Таяние льда под термокарстовыми озерами приводит к тому, что озера со временем углубляются.
В некоторых частях Исландии большие глыбы, называемые туфурами, образуются, когда земля замерзает и оттаивает. — Кредит: Райнхольд РихтерТоросы
Торосы образуются на участках с плотной почвой, содержащей мелкие частицы, например глинистой почвой. Когда вода в почве замерзает и оттаивает, она может вытолкнуть гладкие комки почвы.
Торосы часто образуются большими группами. Они могут образовываться независимо от того, есть ли под ними вечная мерзлота.
Туфур
Туфур — это огромные точи , которые сохраняются из года в год. Они могут быть более полуметра (1,6 фута) в высоту. Туфуры образуются либо в деятельном слое в районах вечной мерзлоты, либо в сезонномерзлых грунтах в районах без вечной мерзлоты при промерзании грунта.
Типы вечной мерзлоты
Сплошная вечная мерзлота
Сплошная вечная мерзлота существует практически под всей поверхностью земли в районе (от 90 до 100 процентов ландшафта). Области со сплошной вечной мерзлотой часто имеют толщину слоев вечной мерзлоты более 100 метров (330 футов). Самая глубокая вечная мерзлота из когда-либо обнаруженных находится в Сибири, регионе на севере России. В одном районе Сибири слой вечной мерзлоты простирается на 1650 метров (5410 футов).
Прерывистая вечная мерзлота
Прерывистая вечная мерзлота существует под большой частью определенной территории или только в нескольких определенных местах, подстилая от 50 до 90 процентов ландшафта.
Альпийская вечная мерзлота — это прерывистая вечная мерзлота, которая существует на вершинах гор, где земля остается очень холодной. В районах с прерывистой вечной мерзлотой слой вечной мерзлоты может простираться на глубину до 10 метров (33 фута) под землей. Талики представляют собой участки незамерзшей земли в вечной мерзлоте.
Спорадическая вечная мерзлота
Спорадическая вечная мерзлота означает, что от 10 до 50 процентов подстилающей поверхности покрыто вечной мерзлотой.
Изолированная вечная мерзлота
Изолированная вечная мерзлота означает, что менее 10 процентов поверхности покрыто вечной мерзлотой.
Подводная вечная мерзлота
Несмотря на свое название, подводная вечная мерзлота не образуется под океаном. Однако он существует под морским дном и на континентальных шельфах полярных регионов. Подводная вечная мерзлота относится к вечной мерзлоте, образовавшейся на суше во время ледниковых периодов плейстоцена, когда большая часть земной воды оказалась в ловушке массивных ледяных щитов, что привело к снижению уровня моря.
По мере таяния ледяных щитов земля была затоплена, а уровень моря поднялся до 39 градусов.0 футов (120 метров), начиная примерно 18 000 лет назад.
Исследования и данные
Ученые используют множество различных методов для изучения мерзлого грунта, от космоса до полевых работ. Ученые проверяют спутниковую информацию, сравнивая ее с тем, что они узнали в ходе полевых исследований. Другие ученые работают в лабораториях, экспериментируя на мерзлой земле. В помещении ученые могут контролировать условия и изучать процессы, происходящие при замерзании земли. Например, они могут изучить, как быстро замерзает вода в разных почвах.
Используя компьютеры, ученые могут моделировать состояние мерзлого грунта, используя информацию, полученную в ходе полевых работ, со спутников и из лаборатории. Эксперты могут проверять идеи, настраивать переменные и делать прогнозы того, что произойдет с мерзлым грунтом в будущем. Например, они могут исследовать, как вечная мерзлота может реагировать на повышение температуры воздуха.
Глаза в небе: спутниковые наблюдения вечной мерзлоты
Вечную мерзлоту трудно увидеть. Полагаться только на полевые наблюдения трудно, если не невозможно. Спутники предоставляют ежедневные данные, охватывающие весь земной шар.
Однако современные спутниковые датчики не могут заглянуть глубоко под землю. Вместо этого ученые изучают формы рельефа, связанные с участками земли. Ландшафты вечной мерзлоты образуют узнаваемые узоры, такие как палсы и пинго.
Таким образом, изменения в этих ландшафтах также могут быть признаком потепления. В частности, в качестве симптомов таяния вечной мерзлоты ученые ищут отслоения деятельного слоя, регрессивные оползни таяния, деградировавшие полигоны жильных льдин и термокарстовые озера.
- Отрывы деятельного слоя представляют собой небольшие оползни, возникающие летом или на оттаивающей вечной мерзлоте.
- Регрессивные оползни оттаивания происходят, когда склон обрушивается из-за того, что богатая льдом вечная мерзлота продвигается в ненарушенный грунт по мере оттаивания материала.
- Многоугольники ледяных жил представляют собой растрескавшуюся вечную мерзлоту, имеющую форму многоугольников. Они образуются в результате сжатия мерзлого грунта зимой, после чего жидкая вода в грунте замерзает и расширяется, образуя трещины на поверхности.
- Оттаивающий подземный лед может постепенно прогибаться — процесс, известный как термокарст, который приводит к образованию неровной поверхности болотистых чаш.
Спутниковые данные также могут информировать ученых о температуре поверхности земли и о том, замерзла ли вода у поверхности. Ученые проверяют спутниковую информацию, сравнивая ее с тем, что они узнали в полевых условиях. Спутник NASA Soil Moisture Active Passive, или SMAP, вращается вокруг Земли и измеряет количество воды в верхних 5 сантиметрах (2 фута) почвы. SMAP может расшифровать, замерзла или оттаяла почва.
Ученые также используют спутники НАСА для обнаружения силы тяжести и эксперимента по изменению климата (GRACE) для отслеживания изменений в резервуарах подземных вод, которые могут свидетельствовать о таянии вечной мерзлоты.
В полевых условиях: методы измерения вечной мерзлоты
Исследователи измеряют береговую эрозию и таяние вечной мерзлоты на острове Гершель, Канада. — Кредит: Борис Радосавлевич/FlickrУченые собирают в полевых условиях информацию о температуре грунта, глубине промерзания и влажности. Эта информация полезна для понимания того, как формируется и изменяется мерзлый грунт. Например, с помощью этой информации ученые могут получить представление о том, как со временем меняется вечная мерзлота. Ученые следят за толщиной активного слоя вечной мерзлоты, температурой и количеством грунтовых вод.
Ученые, работающие в полевых условиях, бурят скважины и вставляют инструменты для проведения подземных измерений. Датчики температуры и влажности дают информацию на различной глубине. Исследователи стараются как можно меньше тревожить землю во время работы. Однако бурение создает тепло. Так, ученые используют защищенные трубы и вдувают в скважину холодный воздух.
Ученые установили мониторинговые площадки в районах вечной мерзлоты в Арктике. Эти сайты собирают данные за многие годы. Некоторые сайты были созданы еще в 1840-х годах. Многолетние данные помогают ученым понять историю вечной мерзлоты, а также ее возможное будущее.
Данные о мерзлых грунтах
Данные о мерзлых грунтах имеют решающее значение для понимания изменений окружающей среды, проверки моделей, а также строительства и обслуживания сооружений в регионах с сезонными морозами и вечной мерзлотой. Климатические модели и наблюдения указывают на усиление таяния вечной мерзлоты в двадцать первом веке.
Изучение данных NSIDC о мерзлых грунтах
Просмотр связанных коллекций данных открытого доступа, заархивированных в NSIDC
Коллекция данных Aquarius
Коллекция NSIDC DAAC Aquarius включает глобальные данные о влажности почвы с привязкой к сетке и дополнительные продукты с привязкой к полярной сетке.
Эти данные получены в результате наблюдений с помощью микроволновых радиометров и рефлектометра Aquarius на совместной платформе США и Аргентины Satélite de Aplicaciones Científicas (SAC-D). Миссия Aquarius / Satélite de Aplicaciones Científicas (SAC)-D собирала наблюдения в период с 25 августа 2011 г. по 7 июня 2015 г. 8 июня 2015 г. из-за сбоя питания на космическом корабле SAC-D наблюдения миссии были прекращены.
Читать далее
Сбор данных полевого эксперимента по холодным наземным процессам (CLPX)
Коллекция NSIDC DAAC CLPX включает продукты данных полевого эксперимента по холодным наземным процессам (CLPX) NASA-NOAA и включает измерения яркостной температуры, альбедо, видимого и инфракрасные изображения, характеристики снега, растительность, влажность почвы и метеорология. CLPX проводился в основном между зимой 2001-2002 гг. и весной 2003 г. в Центральных Скалистых горах Колорадо.
Читать далее
Создание записей данных о системе Земли для использования в исследовательских средах (MEaSUREs) сбор данных
Сбор данных NSIDC DAAC Создание записей данных о системе Земли для использования в исследовательских средах (MEaSUREs) включает продукты данных, полученные из спутниковых данных и созданные исследователями.
