Введение 3
Глава 1. Физико-географическая характеристика территории Сибирской Арктики 4
1.1. Географическое положение 4
1.2. Геологическое строение и основные черты рельефа 4
1.3. Климат 6
1.4. Многолетняя мерзлота 7
1.5. Почвы и растительность 7
Глава 2. Особенности временной динамики термического режима почвогрунтов Сибирской Арктики. 9
2.1. Материалы и данные, использованные в работе. 9
2.2. Обоснование границы современного периода для определения кусочно-линейных трендов. 11
2.3. Направление и величина общих и кусочно-линейных трендов средней годовой температуры почвогрунтов в различные периоды и на различных глубинах. 12
2.4. Направление и величина трендов средней месячной температуры почвогрунтов на опорных длиннопериодных метеостанциях. 17
Глава 3. Особенности пространственного распределения основных термических характеристик почвогрунтов на исследуемой территории. 23
3.1. Распределение средних годовых температур почвогрунтов на глубине 80 см. 23
3.2. Распределение коэффициентов тренда в почвогрунтах на глубине 80 см. 24
3.3. Распределение коэффициентов тренда средней годовой температуры воздуха и почвогрунтов на глубине 80 см за весь период наблюдений. 26
Заключение 28
Список литературы 29
Приложение 30
Актуальность работы основывается на крайней важности оценки термических процессов в верхних слоях почвогрунтов, имеющих высокое инженерно-строительное и природохозяйственное значение, особенно в условиях наличия деградации вечной мерзлоты на обширных территориях исследуемого региона.
В данной работе основной целью было выявление особенностей пространственно-временной динамики термического режима почвогрунтов на территории Сибирской Арктики.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
• ознакомление с физико-географическими характеристиками данного района;
• изучение карт расположения многолетней мерзлоты;
• первичная обработка и подготовка исходного материала в виде ежесуточных данных по температурам почвогрунтов и перевод их в среднемесячные значения;
• разработка сводных таблиц для различных глубин и метеостанций;
• статистическая обработка табличных характеристик;
• построение графиков линейной аппроксимации;
• построение картосхем с пространственным распределением основных термических характеристик;
• анализ и синтез полученных расчетных материалов.
Для этого были использованы следующие методы: описательный, картографический, аналитический, статистический.
Основными трудностями данной работы были: пространственная редкость метеостанций с подобными наблюдениями, прерывистость этих наблюдений и предварительная обработка подобных данных.
Таким образом, можно отметить, что задачи, поставленные в работе, достаточно успешно решены и цель достигнута. Результатом выполненного исследования является выявление ряда очень важных пространственно-временных особенностей термического режима почвогрунтов, из которых особо стоит отметить следующие:
— на фоне современного господствующего возрастания средней годовой температуры воздуха, рост температур в грунте происходит в среднем по всему региону в 2 – 2,5 раза медленнее, а в некоторых областях, представляющих собой широтную полосу Норильск – Оленёк – Жиганск – Верхоянск, тренды и вовсе меняют знак на отрицательный, что означает тенденцию к сохранению, а в некоторых случаях, возможно и к регенерации многолетней мерзлоты в грунтах, на что указывает максимальный отрицательный коэффициент тренда –0,82ºС/10 лет, зарегистрированный в Норильске;
— район Оймякона, считающийся неофициальным «полюсом холода», наоборот, отличается весьма значительными положительными временными градиентами средних годовых температур в грунте с рекордом в +1,23ºС/10 лет, при этом «чемпионом» по средней годовой температуре почвы является не он, а прибрежный район полуострова Таймыр у Диксона;
— анализ внутригодовой структуры изменчивости температуры грунта на глубине 80 см на двух характерных метеорологических станциях Норильск и Верхоянск позволил выявить преобладающую роль зимних месяцев во вкладе в годовой отрицательный тренд как за весь период наблюдений, так и на современном этапе, особенно проявившуюся в Верхоянске, где декабрьский градиент достиг –3,51ºС/10 лет;
— в Норильске, в современный период зарегистрирована скорость уменьшения температуры грунта в самый теплый месяц август на глубине 80 см –1,95ºС/10 м, а это означает возврат к постоянно мерзлому грунту на этой глубине приблизительно к 2030-2035 году, конечно, при сохранении нынешней тенденции;
— в Верхоянске в августе наблюдается аналогичная Норильску картина, но отрицательный тренд имеет величину –1,28ºС/10 лет и возврат к мерзлоте на этой же глубине возможен лишь к 2050 году.
Некоторые сводные данные и результаты работы будут использованы в разработке и выполнении исследований по гранту №19/2017/РГО-РФФИ «Комплексная оценка природно-климатических условий и ресурсных возможностей создания транспортной системы на территории Красноярского края и Южной Сибири», проект 17-05-41148.
