К ВОПРОСУ О ПРИРОДЕ КОРОТКОПЕРИОДНЫХ КОЛЕБАНИЙ
ГЛУБИНЫ СЕЗОННОГО ПРОТАИВАНИЯ ТУНДРОВЫХ ПОЧВ
© 2019 г. О. Д. Трегубов

Северо-Восточный комплексный научно-исследовательский институт им. Н.А. Шило ДВО РАН
ул. Портовая, 16, Магадан, 685000 Россия

E-mail: tregubov2@yandex.ru

Поступила в редакцию 27.02.2019 г.

Изучены ряды 20-летних наблюдений сезонного протаивания на площадках CALM Ев­разии и Северной Америки. Рассмотрены короткопериодные 2-5-летние колебания мощно­сти сезонноталого слоя (СТС). Отмечены сходства и различия сезонного протаивания тун­дровых почв в циркумполярных странах. На примере двух площадок мониторинга CALM в Чукотском автономном округе проанализирована динамика сезонного протаивания. С использованием математических методов описаны ряды вариаций мощности СТС, опре­делены амплитуда, частоты и периоды колебаний. Сравнительный графический и стати­стический анализ флуктуаций климата и колебаний мощности СТС позволил уточнить ха­рактер и степень воздействия климатических факторов на протаивание почв. Сделан вывод о значительном влиянии на глубину сезонного протаивания продолжительности теплого периода года. Указано, что игнорирование внутривековых вариаций параметров климата и мерзлотных ландшафтов является причиной противоречивости суждений о тенденциях изменений климата и прогнозах деградации многолетней мерзлоты. По результатам анали­за колебаний климата и сезонного протаивания предложено понятие “климатический год” как сопряжение погодных условий

2-3 лет, однотипно влияющих на глубину протаивания.

Отмечена возможность использования параметров вариаций сезонного протаивания для оценки устойчивости мерзлотных ландшафтов. Обосновано применение в качестве показа­теля устойчивости кровли многолетней мерзлоты отношения средних значений амплитуды к периоду коротких колебаний сезонного протаивания.

Предложена гипотеза влияния солнечного и техногенного электромагнитного излучения в радиоволновом диапазоне на деградацию подземных льдов подошвы сезонноталого слоя и сокращение арктических льдов.

Ключевые слова: многолетняя мерзлота, сезонноталый слой, CALM, мерзлотный ландшафт, колебания климата, солнечный цикл.

DOI: https://doi.org/10.31857/S0869-7809201943-17

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Анисимов О.А. Об оценке чувствительности веч­ной мерзлоты к изменению глобального терми­ческого режима земной поверхности // Метео­рология и гидрология. 1989. № 1. С. 40-46.

2. Богородский П.В., Макштас А.П., Кустов В. Ю. и др. Динамика сезонного протаивания вечной мерзлоты в районе гидрометеорологической об­серватории Тикси // Проблемы Арктики и Ан­тарктики. 2015. № 4 (106). С. 88-98.

3. Васильев А.А. Динамика морских берегов в крио­литозоне западного сектора Российской Аркти­ки (на примере Карского моря). Автореферат докт. дисс. Тюмень: Ин-т Криосферы Земли СО РАН, 2004. 49 с.

4. Васильев А.А., Покровский С.И., Шур Ю.Л. Ди­намика термоабразионных берегов Западного Ямала // Криосфера Земли. 2001. Т. V. № 1. С. 44-52.

5. Великоцкий М.А., Федоров В.М. Короткопериодные колебания климата в Большеземельской тундре и прогноз изменения мерзлотных условий // Криосфера Земли. 2003. Т. VII, № 3. С. 85-93.

6. Геофизика и антропогенные изменения ланд­шафтов Чукотки / И.В. Игнатенко, И.М. Папернов, Б.А. Павлов, М.Н. Замощ, И.Н. Скороду­мов. М.: Наука, 1987. 271 с.

7. Гершензон В.Е., Смирнова Е.В., Элиас В.В. Инфор­мационные технологии в управлении качеством среды обитания / Под ред. В.Е. Гершензон. М.: Изд-во “Академия”, 2003. 288 с.

8. Григоревская А.В., Оленченко В.В., Шеин А.Н., Камнев Я.К. Изучение глубины сезонного отта­ивания на площадке циркумполярного монито­ринга деятельного слоя // Сб. материалов междунар. науч. конф. “Интерэкспо Гео-Сибирь-2017”, “Дистанционные методы зондирования Земли и фотограмметрия, мониторинг окружающей среды, геоэкология”. Т. 2. Новосибирск: Экспо­центр, 2017. С. 94-98.

9. Дзердзеевский Б.Л. Общая циркуляция атмосферы и климат: Избранные труды. М.: Наука, 1975. 288 с.

10. Железняков В. В. Электромагнитные волны в космической плазме, М.: Наука, 1977. 432 с.

11.Зверев А.С. Синоптическая метеорология. Л.: Гидрометеоиздат, 1977. 711 с.

12. Иванов В.В. Периодические колебания погоды и климата // Успехи физических наук. 2002. Т. 172. № 7. С. 777-811.

13. Илларионов В.А. Инженерное мерзлотоведение: Учебное пособие. Сыктывкар: Изд-во СыктГУ, 2014. 104 с.

14. Кононова Н.К. Классификация циркуляцион­ных механизмов Северного полушария по Б.Л. Дзердзеевскому. М.: Воентехиниздат, 2009. 372 с.

15. Константинов П.Я., Аргунов Р.Н., Герасимов Е.Ю., Угаров И.С. О связи глубины сезонно­го протаивания с межгодовой изменчивостью средней годовой температуры грунтов // Криос­фера Земли. 2006. Т. X. №3. С. 15-22.

16. Кудрявцев В.А. Температура, мощность и преры­вистость толщ мерзлых пород. Гл. VIII // Осно­вы геокриологии (мерзлотоведения). М.: Изд-во АН СССР, 1959. С. 219-273.

17. Лейбман М.О. Динамика слоя сезонного оттаи­вания пород и методика измерения его глубины в различных ландшафтах Центрального Ямала // Криосфера Земли. 2001. Т.5. № 3. С. 17-24.

18. Лейбман М.О. Криогенные склоновые процессы и их геоэкологические последствия в условиях распространения пластовых льдов. Авторефе­рат докт. дисс. Тюмень: Ин-т Криосферы Земли, 2005. 48 с.

19. Логинов В.Ф. Влияние солнечной активности и других внешних факторов на климат Земли // Фундаментальная и прикладная климатология. 2015. № 1. С. 163-182.

20. Логинов В.Ф. Изменчивость солнечной радиации и температуры в Северном полушарии в связи с вулканическими извержениями // Известия ВГО. 1983. Вып. 5. С. 401-411.

21. Логинов В.Ф. Солнечная активность и динамика климата. Обнинск: Информ. центр, 1975. 47 с.

22. Лучко Б.И. Годы грядущие (климат и погода XXI века) // Наука и жизнь. 2007. № 10. С. 26-30.

23. Мажитова Г.Г., Каверин Д.А. Динамика глубины протаивания и осадки поверхности почвы на площадке CALM в 1996-2006 гг. (Европейский Северо-Восток) // Вестник института биологии Коми научного центра Уральского отделения РАН. 2007. № 9 (119). С. 17-20.

24. Максимова Л.Н. О климатических ритмах в свя­зи с геокриологическим прогнозом / Мерзлот­ные исследования. М.: Изд-во МГУ, 1983. Вып. XX. C. 63-72.

25. Монин А.С. Введение в теорию климата. Л.: Гидрометеоиздат, 1982. 248 с.

26. Монин А.С. Вращение Земли и климат. Л.: Гидрометеоиздат, 1972. 112 с.

27. Павлов А.В. Мерзлотно-климатический мони­торинг России: методология, результаты наблю­дений, прогноз // Криосфера Земли. 1997. Т. I. № 1. С. 47-58.

28. Павлов А.В., Скачков Ю.Б., Какунов Н.Б. Вза­имосвязь между многолетними изменения­ми глубины сезонного протаивания грунтов и метеорологическими факторами // Криосфера Земли. 2004. Т. VIII. № 4. С. 3-12.

29. Пармузин С.Ю. Динамика среднегодовых тем­ператур грунтов севера Западной Сибири при короткопериодных колебаниях климата / Гео­криологические исследования. М.: МГУ, 1987. С. 157-167.

30. Петров В.М. Новые применения радиоэлектро­ники: разупрочнение горных пород мощным электромагнитным полем СВЧ // Радиоэлектро­ника и телекоммуникации. 2002. № 4. С. 63-73.

31. Рябец Н.И. Основы разупрочнения и оттаивания мерзлых пород СВЧ-энергией. Якутск: ЯНЦ СО РАН, 1991. 155 c.

32. Трегубов О.Д., Львов А.П. Репрезентативность наблюдений глубины сезонной оттайки в тун­дровых ландшафтах // Вестник СВФУ. 2014. Т. 11. № 5. С. 89-99.

33. Тумель Н.В. Современное состояние мерзлых пород и их изменения в XXI веке // Инженерная геология. 2010. №2. С. 12-16.

34. Федоров В.М. Астрономическая климатология. М.:МГУ, 2002. 230 с.

35. Федоров В.М. Периодические возмущения и ма­лые вариации солярного климата Земли // До­клады Академии Наук. 2014. Т. 457 № 2. С. 222-225.

36. Хрусталев Л.Н., Гарагуля Л.С., Гордеева Г.И. и др. Прогноз среднегодовой температуры воздуха на территории республики САХА (Якутия) по результатам ретроспективного анализа // Крио­сфера Земли. 2002. Т. VI. № 2. С. 66-74.

37. Хрусталев Л.Н., Емельянова Л.В., Кауркин В.Д. Усовершенствование методики прогноза ожи­даемых мерзлотно-климатических изменений на севере Западной Сибири // Криосфера Зем­ли. 2003. Т. VII. № 2. С. 23-30.

38. Швецов П.Ф. Короткопериодные изменения температуры грунтов в Субарктике и их инже­нерно-геологическое значение / Доклады меж­дународной конференции по мерзлотоведению. М.: Изд-во Акад. наук СССР, 1963. С. 245-252.

39. Brown J., Taylor A.E., Nelson F.E., and Hinkel K.M. 1997. The Circumpolar Active Layer Monitoring (CALM) program: structure and current status. Ab­stracts of the 27th Arctic Workshop. Ottawa: Univer­sity of Ottawa, Department of Geography. P. 25.

40. Brown, J., Hinkel K.M., and Nelson F.E. The circum­polar active layer monitoring (CALM) program: Re­search designs and initial results // Polar Geography. 2000. №24(3). P. 165-258.

41. Camp C.D., Tung K.-K. Stratospheric polar warming by ENSO in winter: A statistical study // Geophysical Research Letters, V. 34. 2007. P. 4.

42. Pittock А.В. A critical look at long-term Sun-weath­er relationships // Reviews of Geophysics and Space Physics. V. 16. Is. 3. 1978. P. 400-420.

43. Schurer A., Tett S.F.B., Hegerl G.C. Small influence of solar variability on climate over the past millennium // Nature Geoscience. V. 7. 2014. P. 104-108.