Permafrost

Permafrost ( permafrost , " permafrost ", permafrost ) - en del af permafrosten , karakteriseret ved fravær af periodisk optøning. Det samlede areal af permafrost på Jorden er 35 millioner km². Udbredelse - Nordamerika, Europa, Asien, øerne i det arktiske hav , Antarktis . Permafrostregioner  er den øverste del af jordskorpen , hvis temperatur ikke stiger over 0 ° C i lang tid (fra 2-3 år til årtusinder). I permafrostzonen grundvander i form af is, dens dybde overstiger nogle gange 1000 meter. Udtrykket permafrost blev introduceret af Pyotr Alekseevich Kropotkin .

Det almindeligt accepterede navn er "permafrost", begrebet "permafrost" bruges hovedsageligt af St. Petersborgs geografiske videnskabelige skole .

Prævalens

Permafrost er et globalt fænomen, det optager mindst 25% af hele jordarealet på kloden . Fastlandet, hvor permafrost er fuldstændig fraværende, er Australien , i Afrika er dens tilstedeværelse kun mulig i høje bjergrige områder. Meget af nutidens permafrost er nedarvet fra den sidste istid og smelter nu langsomt. Isindholdet i frosne sten varierer fra nogle få procent til 90%. I permafrost kan der dannes aflejringer af gashydrater , især metanhydrat .

Permafrostjord er også observeret under bunden af ​​havene og havene, bestemmelsen af ​​den permafrost-geologiske struktur af sektionen og de kryogene processer, som er en kompleks forskningsopgave.

Fra 60 % [1] [2] til 65 % [3] [4] af Ruslands territorium  er områder med permafrost. Det er mest udbredt i det østlige Sibirien og Transbaikalia .

Den dybeste grænse for permafrost er noteret i de øvre løb af Vilyuy-floden i Yakutia . Permafrostens rekorddybde - 1370 meter - blev registreret i februar 1982 .

Udforsker

En af de første beskrivelser af permafrost blev lavet af russiske opdagelsesrejsende fra det 17. århundrede , som erobrede Sibiriens vidder . For første gang henledte kosakken Y. Svyatogorov opmærksomheden på jordens usædvanlige tilstand , og pionererne fra ekspeditionerne organiseret af Semyon Dezhnev og Ivan Rebrov studerede mere detaljeret . I særlige meddelelser til den russiske zar vidnede de om tilstedeværelsen af ​​særlige taiga- zoner, hvor jorden selv midt om sommeren optøs med maksimalt to arshins . Lena-guvernørerne P. Golovin og M. Glebov rapporterede i 1640: "Jorden, hr., smelter ikke selv midt om sommeren." I 1828 begyndte Fjodor Shergin at sænke en mine i Yakutsk. I 9 år nåede man en dybde på 116,4 m. Shergin-minen gik hele tiden i frossen jord, åbnede ikke en eneste grundvandsmagasin . I 1840'erne målte Alexander Middendorf temperaturen til en dybde på 116 m [5] . Siden dengang er spørgsmålet om eksistensen af ​​"permafrost" ikke for alvor blevet rejst.

Udtrykket "permafrost" som et specifikt geologisk fænomen blev introduceret til videnskabelig brug i 1927 af grundlæggeren af ​​skolen for den sovjetiske permafrost M. I. Sumgin (først formuleret af Peter Kropotkin i 1874 ) ). Han definerede det som jordens permafrost, der konstant eksisterede fra 2 år til flere årtusinder [6] . Ordet "permafrost" havde ikke en klar definition, hvilket førte til brugen af ​​begrebet i forskellige betydninger. Efterfølgende blev udtrykket gentagne gange kritiseret, og alternative udtryk blev foreslået: permafroststen og permafrost , men de blev ikke brugt meget.

I henhold til varigheden af ​​eksistensen af ​​den frosne tilstand af sten er det sædvanligt at underopdele det "generiske" begreb "frosne sten" i tre specifikke begreber:

Mellem disse kategorier kan der være mellemformer og gensidige overgange. For eksempel kan sæsonfrosset sten muligvis ikke tø op i løbet af sommeren og holde i flere år. Sådanne former for frossen sten kaldes " vandringer " [7] .

Forskningsmetoder

For at studere den permafrost-geologiske struktur af permafrostregioner bruges der normalt et sæt undersøgelser, herunder [8] :

Økonomisk betydning

Regnskab for permafrost er nødvendigt ved udførelse af byggeri, efterforskning og andet arbejde i Norden.

I permafrostområder bygges opvarmede bygninger og konstruktioner på pæle for at sikre ventilation og undgå optøning af permafrosten på grund af bygningsvarme.

Permafrost skaber mange problemer, men det har også fordele. På den ene side forstyrrer permafrost udviklingen af ​​nordlige aflejringer, da frosne sten har høj styrke, hvilket gør udvindingen vanskelig. På den anden side var det takket være permafrosten, en cementerende sten, at det var muligt at udvikle kimberlitrør i Yakutia i stenbrud - for eksempel Udachnaya -rørbruddet  - med næsten rene vægge.

Den største Novoportovsky-permafrost er placeret på Yamal -halvøen - et underjordisk fiskelager med en temperatur, der holdes på en naturlig måde.

Frysedybde ved gennemsnitlige negative temperaturer under:
Tid (antal år) Permafrost dybde (m)
en 4,44
350 79,9
3500 219,3
35.000 461,4
100.000 567,8
225.000 626,5
775.000 687,7

Jordbund i permafrostregioner

I jordarter beliggende i zonen med langsigtet sæsonbestemt eller permanent permafrost forekommer et kompleks af ejendommelige processer forbundet med påvirkningen af ​​lave temperaturer . Over det frosne lag, som er en aquiclude , kan der på grund af koagulering af organisk stof forekomme humusophobning , den såkaldte supra-permafrost humus regenerering, supra-permafrost gleying , selv med en lille årlig mængde nedbør. Dannelsen af ​​islag (schlieren) i jorden fører til brud på kapillærer, som et resultat af, at trækket af fugt fra suprapermafrost-horisontene til rodlaget stopper. Tilstedeværelsen af ​​et frosset lag forårsagede en række mekaniske ændringer i jordprofilen, såsom kryoturbation  - blanding af jordmassen under påvirkning af temperaturforskelle, solfluktion  - glidning af jordmassen mættet med vand fra skråningerne langs det frosne lag . Disse fænomener er især udbredte i tundrazonen . Kryogene deformationer er forbundet med den bakkede depression, der er karakteristisk for tundraen (vekslende hævede høje og termokarst - depressioner), såvel som dannelsen af ​​pletvis tundra.

Under påvirkning af frost forekommer kryogen strukturering af jorden. Negative temperaturer bidrager til overgangen af ​​jorddannelsesprodukter til mere fortættede former, og dette bremser kraftigt deres mobilitet. Permafrostkoagulationen af ​​kolloider er ansvarlig for ferruginiseringen af ​​taiga-jord. Nogle forskere tilskriver berigelsen af ​​kiselsyre i den midterste del af profilen af ​​podzoljord med indflydelse af kryogene fænomener , i betragtning af det hvidlige pulver som et resultat af kryogen differentiering af jordplasmaet.

Konsekvenser af permafrost-optøning

Optøning af permafrost fører til et fald i jordens bæreevne , hvilket fører til tab af stabilitet af bygninger og konstruktioner med mulige katastrofale konsekvenser [9] . En af disse katastrofer fandt sted i Norilsk -regionen den 26. maj 2020 , da en massiv dieselbrændstoflækage opstod på grund af en krænkelse af stabiliteten af ​​et oliereservoir og efterfølgende katastrofal forurening af nærliggende floder og søer [9] .

Ifølge prognoser vil optøning af permafrost som følge af global opvarmning føre til enorme tab for verdensøkonomien . Ifølge skøn vil tabene forbundet med drivhusgasemissioner under optøning af sibirisk jord beløbe sig til 43 billioner dollars ved udgangen af ​​det 21. århundrede [10] . Afsmeltende gletsjere som følge af global opvarmning kan true med delvist at oversvømme mange kystbyer [11] , det er muligt at smeltningen af ​​permafrost kan bidrage til stigningen af ​​havniveauet . Men for økonomierne i lande med et betydeligt område med permafrost, Rusland og Canada, kan konsekvenserne være ret positive, da den gunstige zone for landbrug og menneskeliv som et resultat vil udvide sig [12] .

Se også

Noter

  1. ↑ Permafrost Arkiveret 4. november 2013 på Wayback Machine  - artikel fra Rusland. Elektronisk encyklopædisk ordbog. Forlaget "Encyclopedia"
  2. ↑ Kap. 5.2. Permafrost Arkiv kopi dateret 1. december 2016 på Wayback Machine // Krivtsov V. A. Fysisk geografi i Rusland. Generel gennemgang. - Ryazan, 2001.
  3. ↑ " Videnskab og liv " - Permafrost trækker sig tilbage. Hvad er slet ikke glad Arkiveret 27. november 2009 på Wayback Machine
  4. ↑ Kap. 8. Kontinental permafrost Arkivkopi dateret 16. maj 2017 på Wayback Machine (s. 301) // METODER TIL VURDERING AF PÅVIRKNING AF KLIMAÆNDRINGER FOR FYSISKE OG BIOLOGISKE SYSTEMER. Ed. S. M. Semyonov. M. Rosgidromet, 2012. 508 s. ISBN 978-5-904206-10-9 .
  5. ↑ Permafrost (kort kurs). Ed. V. A. Kudryavtseva. M.: Forlag i Moskva. un-ta, 1981. S. 7-8.
  6. ↑ Sumgin M.I. Permafrost af jord i USSR. Vladivostok, 1927
  7. ↑ Sumgin M. I., Kachurin S. P., Tolstikhin N. I., Tumel V. F. Generel permafrost. — M.-L. - Videnskabsakademiet i USSR, 1940.
  8. ↑ Andrey V Koshurnikov, Vladimir E Tumskoy, Vladimir V Skosar, Yaroslav O Efimov, Konstantin A Kornishin. Ubådspermafrost i Laptevhavet  // International Journal of Offshore and Polar Engineering. - 01-03-2020. - T. 30 , nej. 1 . — S. 86–93 . - doi : 10.17736/ijope.2020.jc783 . Arkiveret fra originalen den 3. marts 2021.
  9. ↑ 1 2 Russisk arktisk olieudslip forurener stor sø nær Norilsk Arkiveret 21. juni 2020 på Wayback Machine , BBC, 06/10/2020
  10. ↑ Optøning af permafrost vil koste den globale økonomi billioner Arkiveret 10. juni 2020 på Wayback Machine , 23/09/2015
  11. ↑ Deutsche Welle (www.dw.com). FN-eksperter advarer om mulige oversvømmelser af megabyer | dw | 20/09/2019  (russisk)  ? . DW.COM . Hentet 16. oktober 2020. Arkiveret fra originalen 27. maj 2020.
  12. ↑ Permafrost vil gøre en fjerdedel af Rusland egnet til landbrug . TASS . Hentet 20. september 2021. Arkiveret fra originalen 17. oktober 2020.

Litteratur

Links

  Gå til Wikidata-elementet  Ordbøger og encyklopædier
I bibliografiske kataloger