Автор: Пользователь скрыл имя, 08 Декабря 2011 в 21:41, автореферат
Изменения климата, связанные с антропогенным ростом концентрации парниковых газов в атмосфере, в первую очередь сказываются на наиболее уязвимых компонентах природной среды, чувствительных к переменам термического режима. К ним относится и вечная мерзлота - многолетнемерзлые породы, подстилающие приблизительно две трети территории России. Изменение состояния грунтов при возможной деградации вечной мерзлоты отражается на инженерно-технических сооружениях (зданиях, магистральных нефте- и газопроводах, транспортной инфраструктуре, системах жизнеобеспечения) и в целом на окружающей среде.
Были проведены расчеты Si(–2) (скользящих десятилетних средних значений) по таким моделям для периода 1900-2100 гг. при сценарии выбросов парниковых газов business as usual и с дополнительным учетом охлаждающего действия аэрозоля (до 2050 г.). Условная площадь сплошной вечной мерзлоты для конца XX в. совпадала с результатами наблюдений. Оказались близкими к реальным современным границам соответствующих подзон вечной мерзлоты и основные черты географического распределения изолиний индексов I(–1) и I(–2) на территории Северной Евразии для этого периода. С начала XXI в. обе модели показывают начало резкого сокращения Si(–2), так что к середине столетия эта площадь уменьшится примерно на 65% (около 5-7 млн км2) без учета аэрозольной эмиссии и несколько менее, приблизительно на 35-40%, с учетом сульфатного аэрозоля [2].
| Зависимость площади вечной мерзлоты, ограниченной индексом суровости –2 и нормированной на современное значение, в Северном полушарии для различных десятилетий от изменения среднегодовой глобальной приповерхностной температуры для модели общей циркуляции (вверху) и климатической модели промежуточной сложности ИФА РАН (внизу). Сплошные кружки - эксперимент с учетом аэрозолей, пустые - без них. Сплошной и пунктирной линиями обозначены соответствующие линейные регрессии. Для сравнения на рисунках нанесены крестики, соответствующие данным палеореконструкций для оптимума голоцена (серые) и Микулинского межледниковья для Северной Евразии (черные). |
| Изменение площади вечной мерзлоты, ограниченной индексом суровости –2, в Северном полушарии при десятилетнем скользящем усреднении в численных экспериментах: 1 - по модели общей циркуляции без учета аэрозоля, 2 - с учетом аэрозоля, 3 - по модели промежуточной сложности ИФА РАН без учета аэрозоля; 4 - современное значение площади, покрытой сплошной вечной мерзлотой. |
Отметим в заключение, что мы не рассматривали ни мелкомасштабные характеристики ландшафта и растительности, ни свойства грунта, важные для эволюции многолетней мерзлоты, ни вертикальные особенности геокриологических процессов, в том числе в снежном покрове и в слое сезонного протаивания. А именно они определяют инерционное запаздывание реакции мерзлоты на изменение поверхностных условий. Многие мерзлотоведы связывают современное повышение температур мерзлых грунтов с увеличением толщины снежного покрова. Некоторые черты этих процессов позволяют воспроизвести современные одномерные геокриологические модели, которые непрерывно совершенствуются, и уже в обозримом будущем их можно будет включать в модели будущих изменений климата в качестве отдельных блоков, приспособленных для описания процессов в холодных грунтах.
Для нас принципиально важно то, что оценки мерзлотно-климатических условий XXI в., полученные по моделям климата нового поколения, согласуются с аналогичными оценками для теплых эпох прошлого, несмотря на то, что палеоаналоги глобального потепления к середине века относятся к квазистационарным условиям. Уровни глобального потепления для этих эпох - оптимума голоцена и Микулинского межледниковья, по данным моделирования, достижимы уже к середине начавшегося столетия. Хотя эти расчеты не учитывают временное запаздывание процессов во всей толще мерзлых грунтов, которое может достигать десятка-сотен лет, модельные оценки изменения мерзлотно-климатических условий в сторону теплых эпох означают, что уже в ближайшие десятилетия можно ожидать интенсификации процессов деградации вечной мерзлоты.
Литература
1. Величко А.А., Нечаев В.П. // ДАН. 1992. ?3. C.667-671.
2. Intergovernmental Panel on Climate Change / Eds J.T.Houghton, L.G.Meira Filho, B.A.Callander et al. Cambridge, 1996.
3. Будыко М.И. Эволюция биосферы. Л., 1984.
4. Roeckner E., Bengtsson L, Feichter J. et al. // J. Climate. 1999. V.12. P.3004-3032.
5. Handorf D., Petoukhov V.K., Dethloff K. et al. // J. Geophys. Res. 1999. V.104. ?.22. P.27253-27275.
6. Нечаев
В.П. О некоторых соотношениях
между мерзлотными и
палеогеографическое значение // Вопр.
палеогеогр. плейстоцена ледник. и перигляц.
областей
/ Под ред. А.А.Величко, В.П.Гричука. М., 1981.
С.211-220.
Информация о работе Гидроаэродинамические процессы в бурящихся скважинах