CASTLE.PRI.EE

Записи с меткой «Вечная мерзлота»

В начале 19 века стали появляться известия, что в северной и восточной Сибири оттаивает только поверхностный слой почвы, а глубже находятся мёрзлые грунты, которые всегда остаются замёрзшими, а в этих мёрзлых грунтах находят сохранившиеся трупы мамонтов и волосатых носорогов.

На картах того времени показаны леса и отсутствует мерзлота. Поэтому,
все эти известия были встречены насторожено, особенно заграничными учёными. Они сомневались в том, что огромные сибирские леса могли расти на постоянно замёрзшей почве (то есть, учёные знали, что пару десятков лет назад на этих территориях мерзлота отсутствовала и росли огромные леса).

Миддендорф в 1843 – 1845 годах совершил путешествие по северу и северо-востоку Азии и установил, что там огромные пространства охвачены вечной мерзлотой. Он измерил в нескольких местах её температуру, мощность и первый нанёс на карту южную границу распространения вечной мерзлоты.

Многолетняя (вечная), мерзлота в общем случае представляет собой толщу горных пород, содержащих лёд и у которых отсутствует процесс оттаивания. В России многолетняя мерзлота занимает площадь около 10 миллионов квадратных километров, то есть, примерно, 60% всей территории страны. Кроме того, мёрзлые горные породы и солёные воды с отрицательной температурой (криопэги) широко распространены на арктическом шельфе.

Данные бурения говорят о наличии на шельфе на глубинах до 100 м на расстоянии десятков километров от берега многолетних мёрзлых пород. Сохранение мёрзлых грунтов под толщей воды полярных морей является загадкой. Многие из них находятся в районах протекания тёплых атлантических вод (Баренцево море), а также в устьях крупных рек, например, Лены (Налейте на лёд много тёплой воды, он должен растаять). Тёплые пресные воды Оби и Енисея растекаются поверх солёных холодных более плотных вод Карского моря. Под толщей пресных тёплых (до +6°С) вод располагаются солёные морские воды с отрицательной (до -1,8°С) температурой. (Что мешает им перемешиваться?)

На равнинах близ побережья арктических морей глубина залегания мёрзлых пород достигает 450-600 метров, а в горных районах, в том числе расположенных южнее – более 800 метров. В хребте Удокан мощность мерзлоты 1000 метров, а в верховьях реки Мархи к югу от Полярного круга в пределах Вилюйского плато – 1500 метров.

Лёд в мёрзлых породах бывает в различных формах: в форме ледяного цемента (замёрзшие поровые и капиллярные воды), в форме шлир (тонкой ледяной прослойки), в форме ледяных жил, линз, пластов.

Краткое изложение статьи «Вечная мерзлота и борьба с ней» из журнала «Наука и жизнь» за 1936 год:

В вечной мерзлоте находят хорошо сохранившиеся трупы вымерших животных – мамонта и волосатого носорога. Их трупы могли сохраниться только потому, что за всё время от их гибели и до нахождения в наше время грунт вокруг них оставался постоянно замороженным, иначе трупы разложились бы. А они сохранились настолько хорошо, что, например, между зубами и в желудке мамонта, найденного в 1901 г. на р. Березовке (приток Колымы), сохранились целиком растения, благодаря чему удалось определить виды растений, которыми питались мамонты.

Во многих местах вечная мерзлота залегает сплошной толщей на протяжении тысяч километров. Таков весь крайний север Азии. Она прерывается там только маленькими кусочками, через которые выходят на поверхность крупные источники воды. Южнее среди вечной мерзлоты попадаются острова талого грунта. Есть много местностей с талым грунтом, в котором попадаются острова вечно мёрзлого грунта.

Сам по себе мёрзлый грунт – прекрасное основание для всякой постройки, потому что он крепок, как камень, пока он мёрзлый. Однако строительство на вечной мерзлоте представляет большие трудности, так как возводимые там сооружения деформируются, перекашиваются, трескаются и даже разваливаются.
Например, на одном заводе построили печь для пекарни. Через год печь стала «тонуть» в земле и ушла под пол. Воспользовались утонувшей печью как фундаментом и на ней построили вторую печь. Однако и эта тоже «утонула». Теперь на ней построили третью печь и надеются, что она долго простоит.

Зимой земля промерзает сверху. Вода, которая течёт подземными потоками по вечной мерзлоте, часто просто замерзает, тогда она приподнимает землю буграми. Но если воды много, и она продолжает прибывать, то образуются грунтовые наледи. Они опасны тем, что заливают дороги и даже строения. Ещё хуже, когда наледь выходит на полотно железной дороги. Приходится постоянно скалывать лёд.

Однажды, под домом стало пучить землю, появились бугры, а затем вода прорвалась сквозь пол. Стояли сильные морозы, поэтому вода быстро замерзала. Замерзающие потоки вышли из окон и дверей дома, кругом него все залило льдом, и вскоре можно было свободно входить по льду прямо на чердак дома, от которого осталась над ледяным полем одна крыша.

Ещё случай, поблизости от путей железной дороги вода прорвалась в подполье дома и стала заливать окрестности. Так как мороз был более -35°, то кругом стоял густой туман. Какой-то возчик на санях въехал в этот туман. Сани остановились и примёрзли. Возчик догадался вскочить на лошадь, обрезать постромки и ускакать, а сани остались, и в скором времени их залило льдом. Затем, туда же попал грузовик, его едва вытащили трактором.

Чтобы отвести опасность от путей железной дороги, было пробито там, где предполагалось русло подземных вод, в земле отверстие. Из него хлынула вода, до 900 м3 в сутки (откуда столько воды?), она образовала новую наледь, залив льдом до крыши другой дом.

Замораживая воду, нужно быть предельно осторожным. Например, на станции Уруша Забайкальской железной дороги запасали лёд на лето. Для этого использовали огромный «ящик» размерами в 25 х 10 х 5 м. Однажды, этот ящик с страшным грохотом взорвался, огромные глыбы льда летели по воздуху более 20 м. Внутри взорвавшейся ледяной призмы было большое жидкое ядро.

Еще грандиознее был взрыв налёдного бугра на реке Онон. Вначале бугор сильно трещал и вздрагивал, а утром взорвался, разбросав в стороны громадные глыбы льда и грунта. Самая большая глыба была объёмом около 200 кубических метров. Общий вес пяти выброшенных глыб достигал 453 тонн. В результате этого взрыва был уничтожен, находящийся рядом мост.

Председатель Дальневосточного отделения РАН, академик Валентин Сергиенко, заявил: «Результаты первого научного бурения вечной мерзлоты на шельфе моря Лаптевых подтверждают, что подводная мерзлота в Северном Ледовитом океане уже начала разрушаться. Её таяние может привести к резкому росту выбросов метана, усилению парникового эффекта и, возможно, к катастрофическим изменениям климата».

По словам Сергиенко, исследователи впервые обнаружили на мелководном восточносибирском шельфе многокилометровые борозды. Возможно, при подтаивании нижнего слоя их процарапывают нагромождённые льды. Подводные аппараты зафиксировали исходящие из этих борозд мощные потоки метана, а на глубинах до 100 метров обнаружены многокилометровые поля этих «фонтанов». В арктической вечной мерзлоте в связанном виде содержится большое количество метана.

Учёные признаются, что они ещё очень мало знают про вечную мерзлоту на суше. Однако, «подводная мерзлота» – представляет ещё большую загадку. Предполагается, что она занимает огромные площади в десятки, а возможно, и сотни тысяч квадратных километров.

Мёрзлые породы есть под всеми морями Арктики, но особенно большой площадью и мощностью мерзлоты отличаются обширные шельфы самых холодных и мелководных сибирских морей – Лаптевых и Восточно-Сибирского. Северная граница их шельфа фиксируется на расстоянии 250-500 км от берега.

Почему под водой существует мерзлота? Учёные считают, что это реликтовые континентальные мёрзлые породы, промёрзшие десятки и сотни тысяч лет назад на глубину до 400-700 м. Они считают, что на месте большей части арктического шельфа всего 15-20 тысяч лет назад существовали равнины, что доказывается массой примеров, в частности, остатками мамонтовой фауны тех лет. Однако, альтернативные исследования доказывают, что «вечная» мерзлота образовалась примерно 300 лет назад.

Учёные сообщают, что подводная мерзлота, деградирует под морем, но довольно медленно. Ведь воды арктических морей очень холодны, на многих участках фиксируются даже отрицательные температуры (от -0,5 до -1,5°С) придонной воды. Вспомните, что солёные воды имеют иную точку замерзания.

Последнюю буровую кампанию мы провели совместно с немцами из Института Альфреда Вегенера в западной части моря Лаптевых весной 2005 года. Это район мыса Мамонтов Клык. Удалось пробурить лишь 6 скважин на удалении до 12 км в море. В последней скважине ниже континентальной реликтовой мерзлоты, мы обнаружили на глубине 35-65 метров древние морские пластичные осадки с температурой, приближающейся к 0°С. То есть мерзлота здесь, по сути, закончилась. И это всего в 12 км от берега, где мощность вечной мерзлоты должна быть более полукилометра! Наука отвергает это, но глаза видят, руки чувствуют, а приборы регистрируют. Боже, как это объяснить! Приехали за ответами, а увозим еще больше вопросов.

Математические модели показывают, что потоки внутриземного тепла способны довольно быстро плавить мерзлоту снизу, особенно когда эта субстанция закрыта морем и отсутствует арктическое охлаждение сверху. На самом деле, сколько мерзлоты осталось на удалении, скажем 50 или 200 км от берега, и осталось ли вообще, достоверно покажет лишь бурение.
Учёные признают, что подводная мерзлота – это почти девственно белое пятно, которое только-только начинает обрастать знаниями.

Синим пятном на карте обозначено место на земле, называемое «Полюсом холода». Это место очень далеко отстоит от географического Северного полюса. Это всего 63 градус северной широты. Для сравнения, город Санкт-Петербург располагается на 60 градусе северной широты. В 1933 году в обозначенной точке на карте была зарегистрирована самая низкая температура в северном полушарии Земли с начала 20 века – 67,8 градусов ниже нуля. На Северном полюсе в тот год было даже теплее! Оймяконская долина в Якутии является фактически наиболее суровым местом на планете, где проживает постоянное население!

Спрашивается, что же делает его столь холодным? Может, это делают ветра, порождаемые циклонами с антициклонами? Но в этом месте в 1933 году ветра отсутствовали, а была самая низкая температура воздуха в северном полушарии планеты с начала 20 века.

И самый интересный вопрос: куда девается отобранная у Якутии гигантская по величине тепловая энергия? И где осуществляется её выброс? Может быть, в Якутии происходят какие-то подземные процессы, которые выполняют роль тепловых насосов?

Концепция тепловых насосов была разработана ещё в 1852 году выдающимся британским физиком и инженером Уильямом Томсоном (Лордом Кельвином) и в дальнейшем усовершенствована и детализирована австрийским инженером Петером Риттер фон Риттингером. Практически применил тепловой насос Роберт Вебер. У него появилась идея «выкачивать» тепло из земли.

Возможно, что под землёй находится супермощный природный тепловой насос, перекачивающий тепло с поверхности земли и из прилегающего воздуха куда-то внутрь планеты. На карте глубин залегания многолетней мерзлоты (более 500 метров!) указывает на наличие в центре Якутии чётко очерченного «Полюса холода».

Использованы материалы статьи «Вечная мерзлота под морем» блогера под ником Octopus и «ФЕНОМЕН ЯКУТИИ ИЛИ О ЧЁМ НЕ РАССКАЗЫВАЮТ УЧЁНЫЕ» Антона Благина.