Анализ влияния криолитозоны на водообменные процессы
https://doi.org/10.21285/2686-9993-2021-44-2-184-190
Аннотация
В статье акцентируется внимание на важности изучения водообменной роли криолитозоны, занимающей в настоящее время четверть суши Земли и распространяющейся в некоторых районах до глубины 1,5 км, а также оценке влияния мерзлоты на формирование ресурсов и режима поверхностных и подземных вод. Прежде всего, водообменная функция криолитозоны связана с процессами промерзания водонасыщенных и протаивания льдонасыщенных горных пород. Автором рассматриваются раздельно водообменная роль деятельного слоя и воздействие многолетней динамики криолитозоны на направленность и масштабы водообмена. Водообменная функция деятельного слоя обусловлена сезонными фазовыми переходами подземных вод из жидкого состояния в твердое и обратно. Так, объем воды, образуемой от таяния подземного льда, аккумулированного в зимний период в деятельном слое, составляет 4·1012 м3 . В связи с этим в гидрологическом (климатическом) цикле круговорота природных вод нами предлагается отдельно выделять криогидрогенное звено, связанное с сезонными переходами подземных вод из жидкого состояния в твердое и обратно в деятельном слое криолитозоны. Безусловно, еще более масштабна водообменная функция криолитозоны, связанная с многолетней динамикой ее развития под воздействием периодических крупных колебаний климата. Так, за период голоценового климатического оптимума было переведено в жидкую фазу около 4,5·1015 м3 подземного льда. Интенсивность поступления воды, образуемой от таяния этого количества льда, в поверхностные и подземные районы ее аккумуляции составляла в среднем около 820 км3 в год. Учитывая данное обстоятельство, автором предлагается выделять отдельно криолитогенное звено в геологическом цикле круговорота природных вод.
Ключевые слова
криолитозона,
мерзлота,
водообменный цикл,
подземные воды,
поверхностные воды,
круговорот природных вод
При поддержке: Исследование выполнено при частичной поддержке РФФИ (проекты № 18-05-60036 и № 20-05- 00670).
Об авторе
В. В. Шепелёв
Институт мерзлотоведения им. П. И. Мельникова СО РАН
Россия
Конфликт интересов:
Россия
Шепелёв Виктор Васильевич, доктор геолого-минералогических наук, профессор, академик Академии наук Республики Саха (Якутия), главный научный сотрудник Лаборатории подземных вод и геохимии криолитозоны
677010, г. Якутск, ул. Мерзлотная, 36
Конфликт интересов:
Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов.
Список литературы
1. Алексеев В.Р. Вода и лед в криосфере Земли // Фундаментальные проблемы изучения и использования воды и водных ресурсов: материалы Междунар. науч. конф. Иркутск: Изд-во ИГ СО РАН, 2005. С. 4–7.
2. Втюрин Б.И. Подземные льды СССР. М.: Наука, 1975. 215 с.
3. Котляков В.М. Избранные сочинения. В 6 кн. Кн. 5. В мире снега и льда. М.: Наука, 2002. 384 с.
4. Шепелёв В.В. Надмерзлотные воды криолитозоны. Новосибирск: Гео, 2011. 169 с.
5. Фотиев С.М. Современные представления об эволюции криогенной области Западной и Восточной Сибири в плейстоцене и голоцене (Сообщение 1) // Криосфера Земли. 2005. Т. IХ. № 2. С. 3–22.
6. Зубаков В.А. Глобальные климатические события плейстоцена. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. 280 с.
7. Шполянская Н.А. Климатические ритмы и динамика криолитозоны (анализ эволюции в прошлом и прогноз изменений в будущем) // Криосфера Земли. 2001. Т. V. № 1. С. 3–14.
8. Дучков А.Д., Балобаев В.Т. Эволюция теплового и фазового состояния криолитозоны Сибири // Глобальные изменения природной среды / гл. ред. Н.Л. Добрецов, В.И. Коваленко. Новосибирск: Изд-во СО РАН, филиал «Гео», 2001. С. 77–104.
9. Борзенкова И.И. История оледенения Арктического бассейна: взгляд из прошлого для оценки возможных изменений в будущем // Лёд и снег. 2016. Т. 56. № 2. С. 221–234.
10. Шполянская Н.А. Плейстоцен-голоценовая история развития криолитозоны Российской Арктики «глазами» подземных льдов. Москва – Ижевск: Изд-во Института компьютерных исследований, 2015. 344 с.
11. Шепелёв В.В. О схеме круговорота природных вод // Доклады IV Всерос. гидрологического съезда. Секция 3. Ч. II. М.: Метеоагентство Росгидромета, 2008. С. 72–76.
12. Балобаев В.Т. Гидродинамические процессы формирования подмерзлотных вод // Подземные воды Центральной Якутии и перспективы их использования / отв. ред. Н.П. Анисимова. Новосибирск: Изд-во СО РАН, филиал «Гео», 2003. С. 51–67.
13. Алексеев С.В. Криогидрогеологические системы Якутской алмазоносной провинции. Новосибирск: Гео, 2009. 319 с.
14. Фотиев С.М. Криогенный метаморфизм пород и подземных вод (условия и результаты). Новосибирск: Гео, 2009. 279 с.
15. Шепелёв В.В. К понятию о криолитосфере Земли. Якутск: Изд-во ИМЗ СО РАН, 1997. 72 с.
16. Алексеев С.В. Криогенез подземных вод и горных пород (на примере Далдыно-Алакитского района Западной Якутии). Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2000. 119 с.
17. Шепелёв В.В., Бойцов А.В., Оберман Н.Г., Петченко М.Ф., Анисимова Н.П., Какунов Н.Б. [и др.]. Мониторинг подземных вод криолитозоны. Якутск: Изд-во ИМЗ СО РАН, 2002. 172 с.
18. Анисимова Н.П., Павлова Н.А. Гидрогеохимические исследования криолитозоны Центральной Якутии. Новосибирск: Гео, 2014. 189 с.
19. Shepelev V.V. Research in the relationship between freezing rock layers and groundwater in cold regions // Heilongjiang Water Resources. 2016. Vol. 2. Iss. 1. P. 10–18.
20. Алексеева Л.П., Алексеев С.В. Геохимия подземных льдов, соленых вод и рассолов Западной Якутии. Новосибирск: Гео, 2019. 214 с.
Рецензия
Для цитирования:
Шепелёв В.В. Анализ влияния криолитозоны на водообменные процессы. Науки о Земле и недропользование. 2021;44(2):184-190. https://doi.org/10.21285/2686-9993-2021-44-2-184-190
For citation:
Shepelev V.V. Analysis of permafrost effect on water exchange processes. Earth sciences and subsoil use. 2021;44(2):184-190. (In Russ.) https://doi.org/10.21285/2686-9993-2021-44-2-184-190
Просмотров:
465
Послать статью по эл. почте 
Оставить комментарий 
