Температурный режим грунтов мерзлотных ландшафтов Центральной Якутии

• Автор: Варламов, Степан Прокопьевич
• Шифр специальности: 04.00.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Якутск
• Количество страниц: 231 с.

Глава 1. Состояние вопроса, постановка натурных экспериментов
и методика исследований
1.1 Состояние вопроса
1.2 Постановка натурных экспериментов
1.3. Методика исследований
1.3.1. Методика ландшафтных исследований
1.3.2. Методика экспериментальных исследований
Глава 2. Характеристика природных условий
2.1. Географическое положение и рельеф
2.2. Климат, почва и растительность
2.3. Геологическое строение
2.4. Мерзлотные условия
Глава 3. Мерзлотные ландшафты и особенности формирования
температурного режима грунтов Центральной Якутии
3.1. Основные положения
3.2. Приленский песчаниковый район
3.3. Приленский долинно-лесостепной район
3.4. Бестяхский песчано-грядовый район
3.5. Тюнгюлюнский аласно-котловинный район
3.6. Лено-Амгинский аласно-долинный район
3.7. Лено-Амгинский песчаниковый район
Глава 4. Закономерности формирования температурного режима грунтов
мерзлотных ландшафтов
4.1. Влияния элементов климата на тепловое состояние грунтов
4.1.1. Приземная температура воздуха
4.1.2. Атмосферные осадки
4.1.3. Снежный покров
4.2. Термическое влияние растительного и напочвенного покровов
4.2.1. Растительный покров
4.2.2. Напочвенный покров
4.3. Термическое влияние свойств и состава грунтов слоя сезонного протаивания-промерзания
4.3.1. Влажностный режим грунтов
4.3.2. Сезонное протаивание
4.3.3. Сезонное промерзание
Глава 5. Пространственно-временная изменчивость параметров
температурного режима грунтов
5.1. Пространственная изменчивость
5.2. Временная изменчивость
Заключение
Библиографический список использованной литературы

Актуальность темы. Центральная Якутия является одним из наиболее густонаселенных и перспективных для комплексного развития регионов криолитозоны. Успешное решение различных аспектов рационального природопользования предусматривает оценку геокриологических условий, в том числе и теплового состояния грунтов. Исследование закономерностей формирования теплового режима грунтов при взаимодействии с атмосферой, его пространственно-временных изменений, развития процессов промерзания и протаивания представляет интерес как в научно-теоретическом, так и в практическом отношении. Изучение этой проблемы в последние годы стало очень актуальным в связи с возможным воздействием на мерзлые грунты прогнозируемого глобального потепления климата.
Цель и задачи работы. Основной целью диссертации является установление закономерностей пространственной и временной изменчивости температурного режима грунтов мерзлотных ландшафтов Центральной Якутии, особенностей его формирования в зависимости от составляющих природного комплекса. Для реализации поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
1. Провести ландшафтную типизацию исследуемой территории, выделить на ее основе ключевые природно-территориальные комплексы (ПТК), организовать в их пределах долговременные наблюдения за формированием теплового состояния горных пород.
2. Изучить пространственную и временную изменчивость элементов климата (термического режима воздуха, осадков, снега), количественно оценить влияние этих и других природных факторов (напочвенных покровов, состава, характеристик и свойств отложений сезонноталого слоя) на формирование температуры грунтов в слое годовых теплооборотов, глубин сезонного протаивания, межгодовой изменчивости их в зависимости от сочетания параметров температуроформирующих факторов в различные годы.
Исходными материалами диссертации, послужили данные круглогодичных наблюдений на стационаре Чабыда, а также результаты экспедиционных инженерногеокриологических исследований и мониторинга температурного режима грунтов мерзлотных ландшафтов на лево- и правобережье р.Лены с 1981 по 1996 гг. Кроме этого, автором проанализированы многолетние данные метеостанций, опубликованные материалы стационаров Центральной Якутии Института мерзлотоведения СО РАН (Тюнгюлю, Улахан-Тарын, Якутск, Сырдах, Хатассы, Суптурган, Зеленый Луг) и литературные источники.
Личный вклад автора в работу. В диссертации изложены результаты исследований выполненные автором с 1981 г. под руководством д.г.н. А.В.Павлова (1981-1982 гг.), д.г

Рис. 3.6. Мерзлотно-ландшафтный профиль района стационара Чабыда.
Номера выделов фаций см. на рис. 3.7. Параметры температурного режима грунтов: высота снежного покрова (Ьс); мощность сезонно-талого и сезонно-мерзлого слоев (£,); средняя годовая температура грунтов на подошве СТС-СМС (1^) и в слое годовых теплооборотов (Ч0); мощность слоя годовых теплооборотов (Н0); влажность грунтов сезонно-талого (¥1ЛС) и сезонно-мерзлого ^смс) слоев.
Условные обозначения: I — вода; 2 - сапропель; 3 — торф; 4 - песок; 5 — песок оторфованный; 6 - суглинок; 7 - супесь; 8 - надмерзлотный водоносный талик; 9 — повторно-жильный лед; 10 ~ экспериментальная площадка и ее номер; 11 — термометрическая скважина и ее номер; 12 — верхняя граница ММ П.
Группа типов урочищ залесенных приводораздельных склонов (2-3 °) типична для верхней части высоких террас. Для них характерен плоскостной рассредоточенный от центра к периферии сток и смыв. Ландшафтная структура определяется сочетанием следующих типов урочищ-доминантов: сосняки толокнянковые на песчаных почвах, лиственничники толокнянковые на супесчаных почвах. Редко встречаются урочища сосняков и лиственничников с багульниково-брусничным покровом на водосборных понижениях с увлажненными почвами. Мощность СТС достигает 1,5-2,0 м. На двух участках с 1986 года проводятся режимные наблюдения за температурным режимом грунтов. Первый участок расположен в брусничном лиственничнике на супесчано-суглинистых отложениях (пл.9), второй - в бруснично-толокнянковом сосняке на супесчано-песчаных грунтах (пл.76). Температура грунтов на подошве слоя годовых теплооборотов в лиственничном лесу составляет -2 °С, сосновом -1 °С (Варламов, Скачков, Скрябин, 1990; 1993).
Группа типов урочищ пологих склонов (3-5°) характерна для их нижней части. Здесь на легко проницаемых песках в теплый сезон формируются надмерзлотные воды СТС и встречаются маломощные надмерзлотные талики. К нижней части склонов, где происходит