Что такое вечная мерзлота?
Что такое вечная мерзлота?
Вечная мерзлота - это почва, горные породы или отложения, температура которых была ниже точки замерзания воды (32 ° F) в течение двух или более лет. Земля должна постоянно оставаться ниже точки замерзания в течение двух или более лет, чтобы ее можно было считать вечной мерзлотой. Большая часть вечной мерзлоты встречается в Арктических и Антарктических регионах на высоких широтах. Однако альпийская вечная мерзлота существует на большей высоте и гораздо более низкой широте. Вечная мерзлота составляет около 0,2% земной воды и занимает около 24% открытой суши в Северном полушарии. Вечная мерзлота также встречается в подводных водах на континентальном шельфе, окружающем Северный Ледовитый океан.
Протяженность вечной мерзлоты
Вечная мерзлота существует слоями на земле. Вечная мерзлота существует под верхним слоем почвы или отложений, который ежегодно замерзает и оттаивает, образуя активный слой. Толщина активного слоя меняется в зависимости от сезона, но в среднем она составляет от 0,3 до 4 метров. Самый глубокий слой вечной мерзлоты находится там, где подземное тепло поддерживает температуру выше нуля. Под вечной мерзлотой находится слой Талика, который состоит из незамерзшей почвы или отложений. Степень образования вечной мерзлоты зависит от климата той или иной местности. Глубина вечной мерзлоты может превышать 4600 футов в районах с постоянной вечной мерзлотой и суровыми зимами. Толщина варьируется в зависимости от местоположения, но в среднем составляет от 2 до 13 футов. Значительная часть суши в арктическом регионе покрыта вечной мерзлотой.
Где находится вечная мерзлота?
Хотя вечная мерзлота наиболее распространена в высокоширотных районах, расположенных близко к северному и южному полюсам, вечная мерзлота может также встречаться в различных регионах по всему миру. Чуть более трети вечной мерзлоты Северного полушария находится в некоторых частях Северной Америки, главным образом в северной Канаде, на Аляске и в Гренландии. Большая часть вечной мерзлоты в регионе встречается в Сибири, на Дальнем Востоке России, в Монголии, Китае и Тибете. В Южном полушарии вечная мерзлота встречается в Антарктиде, на ее островах и в горах Анд. Сплошная вечная мерзлота образуется в районах, где земля достаточно холодная в течение всего года, включая Северную Скандинавию и Дальний Восток Европейской части России. Прерывистая или спорадическая вечная мерзлота образуется в местах, где температура опускается ниже точки замерзания только в определенных районах, например, в тени или на защищенной части горы. Сезонная вечная мерзлота образуется в холодное время года и исчезает в теплое время года.
Проявление вечной мерзлоты
Вечная мерзлота простирается на глубину, где геотермальное тепло , вырабатываемое землей, и среднегодовая температура достигают равновесия в 32 ° F. В Сибири глубина вечной мерзлоты может достигать 4880 футов. Содержание льда в вечной мерзлоте может превышать 2500%, что приводит к образованию того, что обычно называют массивным льдом. Массивный лед может варьироваться по составу: от чистого льда до осадочного льда. Массивный лед различается по толщине и может варьироваться от 2 до 10 метров. Он подразделяется на погребенный поверхностный лед и внутриседиментальный лед. Погребенный поверхностный лед может образовываться из снега или замерзших озер, в то время как внутриледевой лед образуется в результате замерзания подземных вод. Вечная мерзлота также проявляется в различных крупномасштабных формах рельефа, таких как пальса и пинго. Палсас - это замороженная масса, содержащая постоянно замороженные ледяные линзы. Пинго - это насыпи из покрытого землей льда, которые могут достигать 230 футов в высоту и 2000 футов в ширину.
Экологические последствия вечной мерзлоты
Вечная мерзлота ограничивает зоны укоренения растений, что приводит к отсутствию или отсутствию растительного покрова в регионе вечной мерзлоты. Следовательно, это влияет на виды, зависящие от растений и животных, среда обитания которых ограничена вечной мерзлотой. Регионы вечной мерзлоты во всем мире содержат более 1500 миллиардов тонн органического материала, который накопился за несколько десятилетий. Количество углерода, содержащегося в вечной мерзлоте, в четыре раза превышает количество, которое было выброшено в атмосферу в результате деятельности человека. Если углерод попадет в атмосферу, это ускорит темпы глобального потепления, и значительное его количество превратится в метан. Слой активной вечной мерзлоты может содержать миллиард бактериальных клеток. Некоторые бактерии не могут быть выращены в лабораториях, но их идентичность может быть выявлена с помощью методов ДНК.
Последствия изменения климата
Изменение климата влияет на взаимодействие климатического режима над и под землей. Однако любое изменение температуры на поверхности земли требует времени, чтобы повлиять на вечную мерзлоту под ней. Для толстой вечной мерзлоты может потребоваться сотни лет, чтобы изменение температуры повлияло на нее, в то время как для тонкой вечной мерзлоты это может занять годы или десятилетия. По данным Геологической службы Канады, замерзание значительно сократилось в холодное время года во всем регионе вечной мерзлоты Северной Америки. Прибрежные и восточные районы Канады начали испытывать повышенное таяние вечной мерзлоты в теплое время года, что свидетельствует об уменьшении глубины и количества вечной мерзлоты. Следовательно, случаи сезонной вечной мерзлоты увеличились из-за уменьшения количества постоянной вечной мерзлоты. Хотя некоторые исследования и исследования показывают тенденцию к потеплению во всей зоне вечной мерзлоты, в таких районах, как регион вечной мерзлоты в России, существенных изменений не произошло. Изменения в районах вечной мерзлоты происходят в результате повышения температуры воздуха и уменьшения снежного покрова.
Воздействие таяния вечной мерзлоты
Таяние вечной мерзлоты имеет серьезные последствия для поверхности и недр, оказывая влияние на инфраструктуру и экосистему. Таяние вечной мерзлоты на почвах с потенциальной нестабильностью может иметь серьезные последствия для ландшафта. Эрозия и оползни являются распространенными последствиями деградации вечной мерзлоты. Эрозия вызывает особую тревогу в прибрежных районах. Вечная мерзлота и окружающая ее почва очень уязвимы для воздействия эрозионных агентов, таких как ветер и вода. По мере таяния вечной мерзлоты трение, необходимое между оттаивающей и замерзшей вечной мерзлотой, чтобы сохранение стабильности, скорее всего, исчезнет, что может привести к сползанию вечной мерзлоты. Сползание вечной мерзлоты приводит к оползню. Таяние вечной мерзлоты также может привести к оседанию грунта. Это происходит, когда почва и вечная мерзлота, ранее удерживаемые вместе льдом, разрушаются, образуя неправильные впадины. Проседание грунта может негативно сказаться на растительном покрове пострадавшего района. Проседание грунта также может поставить под угрозу инфраструктуру, построенную на вечной мерзлоте. Фундаменты сооружений, которые не были спроектированы с учетом изменений в вечной мерзлоте, могут сместиться и упасть.
