Реконструкция палеотемператур грунтов ледового комплекса Центральной Якутии в голоцене

Современное потепление климата вызывает изменения мерзлотных ландшафтов на нарушенных участках вследствие активизации криогенных процессов, что отрицательно влияет на несущую способность грунтов, устойчивость зданий и линейных сооружений. Реконструкция объектов является нагрузкой на экономику республики и влияет на качество жизни населения. В Центральной Якутии эти процессы обширно распространены, ввиду высокой плотности населения и воздействия человека на мерзлоту. Изучение эволюции криолитозоны при изменении климата в прошлые эпохи необходимо для отождествления будущих преобразований мерзлотных ландшафтов, динамики температурного режима грунтов при современном потеплении климата и оценки устойчивости верхней части криолитозоны. На основе хронологии эволюции климата Центральной Якутии в голоцене проведена реконструкция температурного режима грунтов ледового комплекса посредством математического моделирования. Математическое моделирование температурного режима грунтов ледового комплекса произведено на основе климатических и теплофизических характеристик грунтов, которые подобраны по литологическим разрезам Центральной Якутии. Произведены анализ и выборка климатических характеристик, таких как средняя годовая и месячная температуры воздуха, мощность снежного покрова по архивным данным метеостанций. В периоды потеплений расчетные температуры грунтов на глубине нулевых теплооборотов составляли –2,1…–2,7 °C с разницей от современных в 0,4–1 °C, а в периоды похолоданий –5,2…–12,3 °C с разницей от современных 2,1–9,2 °C. Анализ расчетных моделей показывает зависимость динамики теплового состояния грунтов ледового комплекса от мощности снежного покрова и устойчивость ледового комплекса Центральной Якутии в самые теплые периоды голоцена.

1. Федоров А.Н., Ботулу Т.А., Варламов С.П. Мерзлотные ландшафты Якутии (Пояснительная записка к Мерзлотно-ландшафтной карте Якутской АССР масштаба 1: 2 500 000). Новосибирск: ГУГК; 1989. 170 с.

2. Босиков Н.П. Эволюция аласов Центральной Якутии. Якутск: ИМЗ СО РАН; 1991. 127 с. Bosikov N.P. Evolution of the Alases in Central Yakutia. Yakutsk: IMZ SB RAS; 1991. 127 р. (In Russ.)

3. Конищев В.Н. Реакция вечной мерзлоты на потепление климата. Криосфера Земли. 2011;15(4):15–18.

4. Колпаков В.В. Эоловые четвертичные отложения приленской Якутии. Бюллетень Комиссии по изучению четвертичного периода. 1983;52:123–131.

5. Торговкин Я.И., Шестакова А.А. Пространственный анализ криогенных форм рельефа северной части Лено-Амгинского междуречья (на примере аласов Усть-Алданского улуса). Вестник СВФУ. Серия «Науки о Земле». 2019;4(16):102–112. https://doi.org/10.25587/SVFU.2020.16.49746

6. Фотиев С.М. Геокриологические летописи Сибири. Криосфера Земли. 2009;13(3):3–16.

7. Ulrich M., Matthes H., Schmidt J., et al. Holocene thermokarst dynamics in Central Yakutia – A multi-core and robust grain-size endmember modeling. Quaternary Science Reviews. 2019;218:10–33. https://doi.org/:10.1016/j.quascirev.2019.06.010.

8. Качурин С.П. Термокарст на территории СССР. М.: Изд-во АН СССР; 1961. 291 c.

9. Andreev A.A., Klimanov V.A., Sulerzhitsky L.D. Younger Dryas pollen records from central and southern Yakutia. Quaternary international. 1997:41(42):111-117.

10. Andreev A.A., Tarasov P.E. Northern Asia. In: Elias S.A. (ed.). The Encyclopedia of Quaternary Science, 4. Elsevier, Amsterdam. 2013, pp. 164–172. https://doi.org/10.13140/2.1.3263.3929.

11. Fradkina A.F., Alekseev M.N., Andreev A.A., Klimanov V.A. East Siberia. In: Velichko A.A., Nechaev V.P. (eds.). Cenozoic Climatic and Environmental Changes in Russia. The Geological Society of America. London; 2005, pp. 105–120.

12. Андреев А.А. История растительности и климата Центральной Якутии в голоцене и позднеледниковье. В кн.: Материалы международной конференции «Озера холодных регионов». Часть 4: Вопросы палеоклиматологии, палеолимнологии и палеоэкологии. Якутск; Изд-во Якутского университета; 2000. С. 15–19.

13. Ершов Э.Д., Гарагуля Л.С., Гордеева Г.И. и др. Основы геокриологии. Ч. 6. Геокриологический прогноз и экологические проблемы в криолитозоне. М.: Изд-во МГУ; 2008. 768 c.

14. Научно-прикладной справочник по климату СССР, выпуск 24, часть II, IV. Л.: Гидрометеоиздат; 1989.

15. Справочник по климату СССР, выпуск 24, часть II, IV. Л.: Гидрометеоиздат; 1968.

16. Справочно-информационный портал «Погода и климат». URL: http://www.pogodaiklimat.ru

17. Специализированные массивы для климатических исследований. URL: http://aisori-m.meteo.ru

18. Турбина М.И. Оценка геокриологических условий долины средней Амги в связи с сельскохозяйственным освоением территории (на примере района с. Бетюнь). В кн.: Павлов А.В. (ред.). Термика почв и горных пород в холодных регионах: Сборник научных трудов. Якутск: ИМ СО АН СССР; 1982. С. 135–141.

19. Турбина М.И. Сельскохозяйственное освоение ландшафтов с подземными льдами в Центральной Якутии. В кн.: Возин В.Ф. (ред.). Охрана природы Центральной Якутии: Сборник научных трудов. Якутск: ЯФ СО АН СССР; 1985. С. 31–42.

20. Босиков Н.П. Изменение климата и эволюция термокарстовых образований. В кн.: Балобаев В.Т. (ред.). Влияние климата на мерзлотные ландшафты Центральной Якутии. Якутск: ИМЗ СО РАН; 1996. С. 106–122.

21. Гаврильев Р.В. Теплофизические свойства горных пород и напочвенных покровов криолитозоны. Новосибирск: Изд-во СО РАН; 1998. 280 c.

22. Фельдман Г.М., Тетельбаум А.С., Шендер Н.И. и др. Пособие по прогнозу температурного режима грунтов Якутии. Якутск: Изд-во ИМЗ СО АН СССР; 1988. 240 с.

23. Новоприезжая В.А., Федоров А.Н. Модельная реконструкция грунтов Центральной Якутии в голоцене. В кн.: Мотенко Р.Г. (ред.). Сборник докладов Шестой конференции геокриологов России «Мониторинг в криолитозоне» с участием российских и зарубежных ученых, инженеров и специалистов, г. Москва, 14–17 июня 2022 г. М.: «КДУ», «Добросвет», 2022. С. 9020906.

24. Самсонова В.В., Федоров А.Н. Анализ мерзлотно-климатической динамики криогенных геосистем Центральной Якутии в голоцене средствами численного геокриологического прогноза. В кн.: Климат и мерзлотные экосистемы: Труды Девятого международного симпозиума «Баланс углерода, воды и энергии и климат бореальных и арктических регионов с особым акцентом на Восточную Евразию», посвященного 25-летию начала совместных Российско-Японских исследований по изучению изменения климата в криолитозоне, г. Якутск, 1–4 ноября 2016. Якутск; 2016. С. 232–235.

25. Величко А.А. Климаты и ландшафты Северной Азии в условиях глобального потепления. Ретроспективный анализ и сценарии. Вып. III. М.: ГЕОС; 2010. 220 c.

26. Климанов В.А. Палеоклимат Северной Евразии при повышении среднеглобальной температурына 0,6–0,8 °С. В кн.: Климаты и ландшафты Северной Евразии в условиях глобального климата. Ретроспективный анализ и сценарии. Вып. III. М.: ГЕОС; 2010. С. 70–86.

27. Босиков Н.П. Аласность Центральной Якутии. В кн.: Некрасов И.А., Климовский И.В. (ред.). Геокриологические условия в горах и на равнинах Азии. Якутск: Ин-т мерзлотоведения; 1978. С. 113–118.

28. Каплина Т.Н. Аласные комплексы Северной Якутии. Криосфера Земли; 2009;13(4):3–17.

29. Katamura F., Fukuda M., Bosikov N.P., et al. Thermokarst formation and vegetation dynamics inferred from a palynological study in central Yakutia, Eastern Siberia, Russia. Arctic, Antarctic, and Alpine Research. 2006; 38(4):561–570.

30. Katamura F., Fukuda M., Bosikov N.P, Desyatkin R.V. Charcoal records from thermokarst deposits in central Yakutia, eastern Siberia: Implications for forest fire history and thermokarst development. Quaternary Research. 2009;71:36–40.