ШПОЛЯНСКАЯ ВЕЧНАЯ МЕРЗЛОТА И ГЛОБАЛЬНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА Москва ♦ Ижевск 2010 УДК 551.5+551.34 ББК 26.23 Ш 842 Издание осуществлено при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований по проекту № 10-05-07061 Шполянская Н. А. <...> Исследуется реакция вечной мерзлоты на изменения климата — естественные (колебательные, с разными периодами колебаний) и антропогенные, включая техногенное воздействие (направленного характера). <...> ISBN 978-5-93972-864-5 © Н. А. Шполянская, 2010 © Ижевский институт компьютерных исследований, 2010 http://shop.rcd.ru http://ics.org.ru Светлой памяти Олега Георгиевича Сорохтина посвящается ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие . <...> СОВРЕМЕННЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ВЕЧНОЙ МЕРЗЛОТЫ (КРИОЛИТОЗОНЫ) КАК СЛЕДСТВИЕ СОВРЕМЕННОГО КЛИМАТА . <...> Тепловой баланс земной поверхности и криолитозона Забайкалья . <...> Тепловой баланс земной поверхности и криолитозона Западной Сибири . <...> Проникновение колебаний температуры воздуха в горные породы . <...> Реакция мерзлоты на изменения климата в плейстоцене . <...> Влияние климата и его изменений на криогенные процессы . <...> Средняя месячная и средняя годовая температура грунта на склонах Центрального Забайкалья. <...> Средняя месячная и средняя годовая температура грунта в долинах рек Центрального Забайкалья. <...> Средняя месячная и средняя годовая температура грунта в Восточном Забайкалье. <...> Средняя месячная и средняя годовая температура грунта в Юго-Восточном Забайкалье. <...> Тепловой баланс поверхности и его составляющие для Западной Сибири . <...> Главным негативным отличием вечномерзлых пород является наличие в них льда — минерала, точка плавления которого (0 °С) относится к интервалу температур, широко представленных в северных и умеренных широтах Земли. <...> Мерзлые породы, обладая достаточно высокой прочностью и устойчивостью при отрицательной температуре, полностью теряют эти свойства при повышении температуры и таянии льда, становятся пластичными и даже текучими и непригодными для какого бы то ни было <...>
Вечная_мерзлота_и_глобальные_изменения_климата.pdf
УДК 551.5+551.34
ББК 26.23
Ш 842
Издание осуществлено при финансовой поддержке Российского
фонда фундаментальных исследований по проекту № 10-05-07061
Шполянская Н. А.
Вечная мерзлота и глобальные изменения климата. — М.–Ижевск: Институт
компьютерных исследований, НИЦ «Регулярная и хаотическая
динамика», 2010. — 200 с.
В книге рассматриваются два природных объекта, определяющие многие
особенности природы России — климат и вечная мерзлота. Представлена сложная
многоплановая связь вечной мерзлоты (ее температуры, распространения,
криогенных процессов) с климатом, динамика мерзлоты под влиянием неоднократных
изменений климата на протяжении последних этапов геологической
истории Земли и в наше время. Изложены современные представления об изменениях
климата и его причинах (естественного и антропогенного характера),
периодичности колебаний. Исследуется реакция вечной мерзлоты на изменения
климата — естественные (колебательные, с разными периодами колебаний)
и антропогенные, включая техногенное воздействие (направленного характера).
Книга написана для широкого круга специалистов — географов, геологов,
инженеров, преподавателей, студентов, чья профессиональная деятельность
связана с районами распространения вечной мерзлоты, а также для всех тех, кто
интересуется науками о Земле.
ISBN 978-5-93972-864-5
© Н. А. Шполянская, 2010
© Ижевский институт компьютерных исследований, 2010
http://shop.rcd.ru
http://ics.org.ru
Стр.4
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие .................................................................................................... 9
Глава 1.
СОВРЕМЕННЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ
ВЕЧНОЙ МЕРЗЛОТЫ (КРИОЛИТОЗОНЫ) КАК СЛЕДСТВИЕ
СОВРЕМЕННОГО КЛИМАТА .................................................................... 15
1.1. Общие закономерности распространения мерзлоты ........................... 15
1.2. Внутрирегиональные закономерности распространения
мерзлоты .................................................................................................. 22
1.2.1. Теплообмен между горными породами и атмосферой.
Годовой тепловой баланс ................................................................ 23
1.2.2. Тепловой баланс земной поверхности и криолитозона
Забайкалья .......................................................................................... 24
1.2.3. Тепловой баланс земной поверхности и криолитозона
Западной Сибири ............................................................................... 33
Глава 2.
СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ГЛОБАЛЬНЫХ
ИЗМЕНЕНИЯХ КЛИМАТА И ИХ ПРИЧИНАХ ....................................... 49
2.1. Изменения климата под влиянием естественных факторов ............... 49
2.2. Изменения климата под влиянием антропогенных факторов ............ 68
Глава 3.
ДИНАМИКА КРИОЛИТОЗОНЫ КАК СЛЕДСТВИЕ ГЛОБАЛЬНЫХ
ИЗМЕНЕНИЙ КЛИМАТА ............................................................................ 83
3.1. Реакция вечной мерзлоты на изменения климата. Проникновение
колебаний температуры воздуха в горные породы ............................. 83
3.2. Реакция мерзлоты на изменения климата в плейстоцене ................... 86
3.3. Реакция мерзлоты на современные изменения климата ..................... 97
3.4. Влияние климата и его изменений на криогенные процессы ........... 109
Стр.7
8
ОГЛАВЛЕНИЕ
3.5. Влияние климата и его изменений на устойчивость ландшафтов
криолитозоны к техногенным нагрузкам ................................................. 114
3.6. Влияние колебаний климата на субгляциальную криолитозону ..... 127
Заключение ................................................................................................. 137
Литература .................................................................................................. 139
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Таблица. Средние многолетние данные
метеорологических наблюдений в Забайкалье ......................................... 149
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Графики. Средняя месячная и средняя годовая
температура грунта на склонах Центрального Забайкалья.
Режимные измерения в скважинах ............................................................. 150
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Графики. Средняя месячная и средняя годовая
температура грунта в долинах рек Центрального Забайкалья.
Режимные измерения в скважинах ............................................................. 152
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Графики. Средняя месячная и средняя годовая
температура грунта в Восточном Забайкалье. Режимные измерения
в скважинах .................................................................................................. 154
ПРИЛОЖЕНИЕ 5. Графики. Средняя месячная и средняя годовая
температура грунта в Юго-Восточном Забайкалье. Наблюдения
в скважинах .................................................................................................. 156
ПРИЛОЖЕНИЕ 6. Таблица. Тепловой баланс поверхности
и его составляющие для Западной Сибири ............................................... 158
ПРИЛОЖЕНИЕ 7. Таблица. Радиационный баланс на склонах
Западной Сибири ......................................................................................... 160
ПРИЛОЖЕНИЕ 8. Словарь терминов ..................................................... 162
ПРИЛОЖЕНИЕ 9. Предметный указатель ............................................. 196
Стр.8