Размораживание вечной мерзлоты

Когда солнце освещает снег или лед, оно отражает 80–90% падающего света, и только 10–20% энергии поглощается и светится землёй в инфракрасном свете. Если температура увеличивается, вода не покрывается льдом, все наоборот — вода поглощает 90% падающей энергии, нагреваясь и отдавая энергию в инфракрасном диапазоне.

Эта энергия улавливается парниковыми газами. Благодаря этому нагрева температура увеличивается, что приводит к последующему исчезновению ледяного покрова и еще большему нагреву. Собственно эта положительная обратная связь ответственна за то, что крайний север — это место, где температура увеличивается скорее всего в результате исчезновения световозвращающего ледяного покрова..

<

Фундаменты на вечной мерзлоте

Размораживание вечной мерзлоты

Когда солнце освещает снег или лед, оно отражает 80–90% падающего света, и только 10–20% энергии поглощается и светится землёй в инфракрасном свете. Если температура увеличивается, вода не покрывается льдом, все наоборот — вода поглощает 90% падающей энергии, нагреваясь и отдавая энергию в инфракрасном диапазоне.

Эта энергия улавливается парниковыми газами. Благодаря этому нагрева температура увеличивается, что приводит к последующему исчезновению ледяного покрова и еще большему нагреву. Собственно эта положительная обратная связь ответственна за то, что крайний север — это место, где температура увеличивается скорее всего в результате исчезновения световозвращающего ледяного покрова..

<

Фундаменты на вечной мерзлоте

Рис. Сравнение интенсивного поглощения энергии солнца открытой водой и почвой с отражением энергии льдом и снегом..

Вечная мерзлота — это область, в которой температура лицевого слоя земли регулярно (по определению, по определению, не менее 2 лет) меньше нуля. Мерзлый слой вечной мерзлоты собой представляет твёрдый, схожий на бетон слой, который дает возможность даже строить на нем дороги, магистрали из труб и здания без какой-нибудь подготовки, как на фундаменте..

Вечная мерзлота покроет 10 миллионов км 2 — 20% площади суши, по большей части там, где среднегодовая температура меньше нуля. Основная часть вечной мерзлоты оставалась в подобном состоянии десятки тысяч, даже миллионы лет..

<

Фундаменты на вечной мерзлоте

Не так давно мы стали свидетелями постепенного таяния вечной мерзлоты. Замерзшие участки оттаивают с давних времен. Жесткая, как бетон, почва превращается в степи или болота, а на поверхности мерзлой вечной мерзлоты появляются целые поля озер. В Якутии их площадь в 2007 г. увеличилась в 3,5 раза если сравнивать с 2000 г..

В большой мере этому помогают потепление Арктики и пропадание полярных льдов. Хорошие отзывы о сокращении площади снега в Канаде, Сибири, Аляске и Скандинавии также работают точно также. На графиках показаны изменения снега относительно среднего.

<

Фундаменты на вечной мерзлоте

Его площадь понемногу уменьшается. Если вы посмотрите на размер снега в зимний период и в летнюю пору, то заметите, что в зимний период его размер не особенно меняется, а в летний период он достаточно стремительно уменьшается..

Проектирование фундаментов: метод опускного колодца

<

Фундаменты на вечной мерзлоте

<

Фундаменты на вечной мерзлоте

ФУНДАМЕНТ с ПРОМЕНАДОМ )

Откуда подобное поведение? Летом более большие температуры и положительная обратная связь между увеличением температуры и таянием снега и поглощением солнца существенно делают меньше снежный покров.

Но в зимний период, в полярных широтах, солнце либо находится за горизонтом, либо настолько низко, что немного энергии не имеет практического значения — эффект парника не работает. Очень высокие зимние температуры означают очень высокое парообразование, больше пара перегретого в атмосфере и больше снегопадов, что дает возможность снежному покрову восстанавливаться. С другой стороны, когда летом температура становится положительной, больше осадков ускоряет оттепель..

Наиболее быстрые изменения происходят в поверхностном слое. На прилагаемом графике показано изменение среднегодовой температуры слоев земли на различных глубинах: 8, 30, 50 и 100 см в Фэрбенксе, Аляска..

<

Фундаменты на вечной мерзлоте

Видно, что до 1970-х годов температура вечной мерзлоты оставалась постоянной. Потом с увеличением температуры мы смотрим таяние вечной мерзлоты.

Сначала позитивные температуры превышали лишь поверхностные слои, потом понемногу углублялись. Размораживание вечной мерзлоты имеет ряд последствий: от воздействия на транспорт и сферу услуг до долговременных климатических последствий..

Размораживание вечной мерзлоты значит, что почва меняет консистенцию с твердости и прочности бетона на болотную. Под угрозой находится вся сфера услуг местной сферы услуг. Здания, построенные без фундамента, прямо на вечной мерзлоте, на данный момент стоят на территории, превращающейся в болота, благодаря чему они рушатся, наклоняются и разваливаются..

Это также относится к автодорогам, трубопроводам и ж.д. путям. Так дело обстоит в Сибири, Канаде и Аляске. А еще в Тибете. Китайцы опасаются, что железно дорожная дорога, связывающая КНР с Тибетом, выстроенная с очень большими ресурсами на вечной мерзлоте Тибетского плато, может быть под угрозой собственно из-за ее размораживания..

Изменения также затрагивают экосистемы — от деревьев, падающих в болотистую почву (говоря иначе «пьяные деревья»), до животных, которые встречаются с резкими изменением в находящейся вокруг их обстановке, которая быстро меняется от тундры к болотам или степям..

Рекомендуем вам прочесть статью Le Figaro о потеплении в Якутии..

В арктических регионах автотранспорт выполняется либо по замерзшим рекам, либо по дорогам с твёрдой вечной мерзлотой..

<

Фундаменты на вечной мерзлоте

Лед на реках становится все слабее, а таяние вечной мерзлоты превращает дороги в болота. Машины не могут по ним перемещаться.

На прилагаемой диаграмме показана проходимость дороги на Аляске. Изменения шокируют. Если в семидесятые годы по тундре можно было кататься 7 месяцев — с ноября по май, то сегодня данный период уменьшился до 3 месяцев — с февраля по апрель..

Фундаменты на проблемных грунтах // FORUMHOUSE

Рис. Данные Департамента ресурсов природы Аляски.

Потому как это единственный доступный способ связаться со многими местными сообществами, он становится все более большой проблемой. Также экономически страдают нефтесервис и лесная промышленность. Даже IKEA сообщила, что из-за бездорожья у нее проблемы с получением древесины для мебели..

Многие районы вечной мерзлоты оставались в подобном состоянии как минимум сотни тысяч лет. Про это говорят, к примеру, обнаруженные в Канаде части вечной мерзлоты, которые оставались замерзшими 700 тысяч лет. Тот момент, что вечная мерзлота выжила 120000 и 400000 лет тому назад, когда температура на планете была на 2-3 ° C больше, чем сегодня, показывает, что ее стойкость к таянию очень большая, что можно считать обнадеживающим фактом, однако не долго.

Строительство на вечной мерзлоте. Свайные фундаменты. Вечная мерзлота

Ведь тот момент, что вечная мерзлота существовала даже при подобных больших температурах, значит, что парниковые газы скапливались в вечной мерзлоте в течение 3 миллионов лет или более (только в далеком минувшем температура была больше, чем 120000 лет тому назад).

Рис. Измерения температуры за границами периода ледяного керна: данные из 57 скважин глубоководных отложений океана, для которых было вымерено изотопное соотношение 18O / 16O в глубоководных отложениях (живущих при постоянной температуре 4 ° C) Foraminifera (измерение размера полярных шапок) ).

В это время разложившиеся в торфе органические материалы оставались застрявшими в вечной мерзлоте. Все это время бактерии, «спящие» в торфе, делали метан и углекислый газ, что приводило к накоплению большого количества данных газов в мерзлой вечной мерзлоте. По оценкам, только верхний слой вечной мерзлоты глубиной до 3 метров содержит более 1600 миллиардов тонн углерода, что вдвое больше, чем в атмосфере..

Во время температурного повышения активность бактерий возрастает, а процесс высвобождения энергии — как и в случае большой массы компоста — вызывает дополнительный внутренний нагрев и ускоряет размораживание..

В сценарии с большими выбросами мы поднимем среднюю температуру Земли на 5-7 ° C, а в Арктике на пару градусов, так что в конечном счете захваченные парниковые газы будут выбрасываться даже из мест, которые были стабильными в течение миллионов лет..

Уже на данный момент во многих местах метан массово выбрасывается в атмосферу — достаточно прикоснуться горячей палкой к проруби на озере, и метан загорится (рис.).

Пока что температуры остаются ниже максимумов межледниковых периодов, включая последний 125 000 лет тому назад, когда было приблизительно на 2 ° C теплее, чем сегодня. начнет таять. Сотни миллиардов тонн захваченного в нем метана и углекислого газа начнут выбрасываться в атмосферу. По оценкам, только в Канаде к концу века будет выброшено 48 миллиардов тонн углерода во время температурного повышения на 4 ° C..

При продолжении нынешних выбросов тепличных газов в атмосферу и связанном с этим цвеличении температуры площадь вечной мерзлоты (для слоя на глубине 3 м) может уменьшиться до 2,5 миллионов км 2 к 2050 году и до 1 миллиона км 2 к 2100 году. .

<

Фундаменты на вечной мерзлоте

По оценкам ученых, если вечная мерзлота растает в атмосфере, парниковые газы, подходящие 10-100% выбросов от ископаемого топлива, будут выбрасываться в атмосферу, делая больше спираль парникового эффекта..