Permafrost. Permafrost sulla mappa della Russia

In questo articolo parleremo di un fenomeno così interessante come il permafrost. Anche se è spesso chiamato eterno, non è proprio così. Solo questo nome è storicamente stabilito. Ha avuto origine nel glaciale, o Periodo quaternario sviluppo della terra. Nelle zone con climi gelidi e asciutti, lo spessore della copertura glaciale era insignificante e talvolta non si formava affatto. In questi luoghi c'era un congelamento del suolo. Pertanto, sono sorte zone permafrost.

Inclusioni di ghiaccio

Rocce che per lungo tempo (da diversi anni a millenni) sono a basse temperature e sono cementate dall'umidità che si è congelata in loro divenne noto come perenne, o perenne, terreno ghiacciato. Nel permafrost, gli accumuli di acqua formano strisce, interstrati, cunei e lenti di ghiaccio. Cioè, il ghiaccio sotterraneo fa parte del permafrost.

Contenuto di ghiaccio del permafrost

Il contenuto di ghiaccio del permafrost, cioè il contenuto di ghiaccio potrebbe essere diverso. I suoi valori variano in modo significativo: da pochi al 90% del volume totale del rock. Il ghiaccio è solitamente poco nelle aree montuose, ma il ghiaccio sotterraneo nelle pianure è spesso la roccia principale. In particolare, ci sono molte inclusioni di ghiaccio nei sedimenti argillosi e argillosi che si trovano nell'estremo nord della Siberia nord-orientale e centrale (dal 40-50% al 60-70% in media). Queste aree hanno la temperatura del suolo più bassa.

Livello attivo, permafrost e permafrost stagionale

Le rocce ghiacciate hanno una temperatura inferiore a 0 ° C. Tutta o parte della sua acqua è in uno stato cristallino. Solo un piccolo strato superficiale si congela alle medie latitudini in inverno. Il permafrost stagionale prevale quindi qui. Durante il gelido, lungo inverno alle latitudini settentrionali, il terreno ghiaccia profondamente. Si scongela nella breve estate a soli 0,5-2 metri di profondità dalla superficie. Lo strato repellente è chiamato attivo. Nelle rocce sotto di esso tutto l'anno, le temperature sono negative. Queste aree sono in condizioni di permafrost. Sulla Terra, i terreni congelati sono distribuiti principalmente nelle regioni polari. La Siberia e la parte settentrionale del continente del Nord America sono le più grandi regioni di permafrost.

permafrost

Non solo gli accumuli di acqua liquida sono le acque interne della Russia. Sono anche allo stato solido, che forma l'attuale glaciazione sotterranea, montana e superiore. Il cryolithozone è l'area della glaciazione sotterranea. Questo termine fu introdotto nel 1955 da PF Shvetsov, un permafrost sovietico. Precedentemente, il termine "permafrost" serviva a farvi riferimento.

Il cryolithozone è lo strato superiore della crosta terrestre, che è caratterizzato da temperature negative di varie rocce, nonché dalla presenza di ghiaccio macinato o dalla possibilità della loro esistenza. Nella sua composizione - il permafrost di montagna, il ghiaccio sotterraneo e gli orizzonti non gelati di acque sotterranee altamente saline.

Come si forma il permafrost?

Con uno spessore piuttosto ridotto del manto nevoso nelle condizioni di un lungo inverno freddo, le rocce perdono una quantità significativa di calore. Si congelano a una profondità piuttosto grande, trasformandosi in una massa solida congelata. Non hanno il tempo di scongelarsi completamente in estate. Per centinaia o addirittura migliaia di anni, le temperature del terreno negative possono persistere anche a basse profondità. Contribuire a questo grande stock di freddo, accumulandosi in inverno in luoghi in cui la temperatura media annuale è negativa. Ad esempio, nella Siberia nord-orientale e centrale, la somma di tutte le temperature negative osservate durante il verificarsi del manto nevoso va da -3000 a -6000 ° С. E la somma delle temperature attive in estate è solo +300 - + 2000 ° С.

Storia dello studio del permafrost

Un insolito fenomeno della natura: il permafrost. Gli esploratori di terra che vivevano ancora nel 17 ° secolo hanno rivolto la loro attenzione a lui. V.N. Tatishchev lo menzionò anche nelle sue opere (inizi del XVIII secolo). A. Middendorf a metà del 19 ° secolo ha condotto la sua prima ricerca scientifica. Questo è accaduto durante la spedizione di questo scienziato a est ea nord della Siberia. Milllendorf fece le prime misurazioni della temperatura in un certo numero di punti dello strato congelato, stabilì il suo spessore nelle regioni settentrionali, e suggerì anche come appariva il permafrost e perché si diffuse ampiamente in Siberia. Il permafrost è stato studiato anche nella seconda metà del XIX secolo e all'inizio del XX, insieme ai lavori di esplorazione effettuati da ingegneri minerari e geologi. Negli anni sovietici, i suoi seri studi furono condotti da M. I. Sumgin, A. I. Popov, P. F. Shvetsov, I. Ya. Baranov e altri scienziati.

Permafrost sulla mappa della Russia

In Russia, circa 11 milioni di piedi quadrati. km occupa l'area del permafrost. Questo rappresenta quasi il 65% dell'intero territorio di questo paese.

Diremo su dove si trova il permafrost sulla mappa della Russia. su Penisola di Kola, lungo la sua parte centrale, passa il suo confine meridionale. Ulteriore permafrost attraversa vicino circolo polare Pianura dell'Europa orientale, devia verso sud negli Urali a quasi 60 ° N, così come lungo il fiume Ob, raggiungendo il nord della foce del Sosva settentrionale. Quindi il confine del permafrost passa lungo l'Uvala siberiano, il loro versante meridionale, e va allo Yenisei vicino a Podkamennaya Tunguska. Qui gira ripidamente verso sud, passa oltre lungo lo Yenisei e lungo le pendici di Altai, Tuva e Western Sayan. Il suo confine nell'estremo oriente va alla foce del Selemdzhi dall'Amur, quindi alla foce dell'Amur, ai piedi delle montagne della sua riva sinistra. Non c'è zona permafrost a Sakhalin, così come nella metà meridionale della Kamchatka (nelle zone costiere). Ci sono anche le sue macchie negli altipiani del Caucaso e nelle montagne del Sikhote-Alin.

Caratteristiche del permafrost territoriale

Tuttavia, la profondità del permafrost e il suo sviluppo in questa vasta area non è la stessa. Regioni nord-orientali e settentrionali della Siberia, circa. Novaya Zemlya e le isole del settore asiatico dell'Artico sono ricoperte da molti anni di permafrost continuo a bassa temperatura. Il suo confine a sud passa attraverso Yamal (la parte settentrionale), Penisola di Gydansky e va ad Eliseo (Dudinka), quindi - alla bocca Viliui. Attraversa il corso superiore del Kolyma e dell'Indigirka e va a sud di Anadyr fino alla costa Mare di Bering. La temperatura del permafrost situata a nord di questa linea è in media di -6 - -12 ° С. Allo stesso tempo, la sua capacità raggiunge i 300-600 metri, e talvolta anche di più. Ovest e sud hanno diffuso il permafrost con isole di terreno scongelato (talik). Qui, la temperatura dello strato congelato è leggermente superiore (da -2 a -6 ° C). La sua potenza diminuisce (fino a 50-300 m). Solo isole separate (macchie) di permafrost si trovano tra i terreni scongelati vicino al confine sud-occidentale della sua area di distribuzione. La temperatura del terreno ghiacciato è vicina a 0 ° С e il suo spessore è inferiore a 25-50 metri. Questo è il cosiddetto permafrost insulare.

Ghiaccio tritato

Grandi riserve d'acqua sono concentrate nello strato ghiacciato sotto forma di ghiaccio sotterraneo. Una delle loro parti era formata insieme a ghiacci singenici (che racchiudevano le rocce), e l'altra si formava durante il congelamento in acqua precedentemente accumulata (epigenetica).

Il ghiaccio con venature poligonali è diffuso nei sedimenti sciolti sulla pianura di Vilyui, nelle isole di Novosibirsk e anche dalla foce del fiume Khatanga a Kolyma sulle pianure costiere. La loro capacità è di 40-50 metri, anche di 70-80 metri sull'Isola Grande Lyakhovsky. Sono considerati "fossili" perché durante il periodo della glaciazione (nel periodo medio quaternario) sono stati formati. Nelle fessure delle rocce metamorfiche e cristalline, c'è un'ampia venatura di ghiaccio. Si trova nei sistemi montuosi del Nordest, così come nella Siberia centrale (la sua parte settentrionale). Gli idrolaccoliti (intrusioni di ghiaccio) si formano nei sedimenti solubili, deluviali e lacustri-alluvionali dei bacini del nord-est e del Transbaikalia, nonché nella Siberia occidentale (regioni settentrionali) e nella Yakutia centrale. Il ghiaccio migratorio che riempie le fessure del gelo si trova in quasi tutte le aree del permafrost.

solifluction

Il congelamento trasversale e lo scongelamento delle rocce situate sui pendii, così come il terreno, porta al fatto che, a causa della gravità, lo strato attivo inizia a scivolare lentamente. Scivola non solo da pendii ripidi, ma anche da dolci pendii. La velocità di questo processo varia da 1 cm all'anno a diversi metri all'ora. Questo processo è chiamato solifluction (dalle parole latine solum e fluctio - rispettivamente, "soil" e "expiration"). È distribuito abbastanza ampiamente nella Siberia orientale e centrale, così come in Canada, nella tundra e negli altopiani. Allo stesso tempo sulle piste ci sono basse creste, flussi. Se c'è vegetazione boschiva, la foresta può piegarsi. Questo fenomeno è stato chiamato "foresta ubriaca".

Ruolo positivo e negativo dei processi di permafrost

I processi di permafrost ostacolano gravemente la costruzione, così come le operazioni di tunnel, ponti, strade ed edifici. I terreni congelati devono essere mantenuti allo stato naturale. Le strutture per questo scopo sono installate su supporti e quindi posano tubi di raffreddamento. Dopo di ciò, le pile vengono scavate nei fori tagliati. Dal 1960, i costruttori russi di ferrovie e autostrade hanno stabilizzato le temperature terrestri usando i cosiddetti termosifoni vapore-liquido. Si tratta di tubi metallici riempiti con anidride carbonica congelata e quindi inseriti lungo le strade nel terreno in modo che una loro estremità sia immersa nel permafrost (al di sotto del suo strato attivo) e l'altro si trovi sopra di esso nell'aria. Da 1 a 5 ° C riduce la temperatura del trasferimento di calore naturale. Durante lo scongelamento di grandi depositi di ghiaccio sotterraneo, si osserva un'attivazione significativa dei processi di pendenza. Inoltre complica la costruzione. È necessario prendere in considerazione quando si sviluppano aree del nord che la natura è molto vulnerabile qui.

Tuttavia, il permafrost è anche un assistente, perché è possibile organizzare magazzini in esso, che serviranno da enormi frigoriferi naturali.