Изучена возможность формирования таликов в Антарктиде
20 мая 2024 г.
Гидрологи Санкт‑Петербургского государственного университета совместно с коллегами из Института мерзлотоведения им. П. И. Мельникова СО РАН и Полярной морской геологоразведочной экспедиции смоделировали сценарии возможного появления таликов на холмах Ларсеманн. Результаты опубликованы в Polar Science.
Талики – это участки незамерзающей породы среди вечной мерзлоты, над ними располагается сезонно‑талый слой, который оттаивает в теплое время года и замерзает в холодное. Именно под этим слоем находится вечная мерзлота. Изучение таликов позволяет более точно прогнозировать возможные изменения в структуре вечной мерзлоты.
Возможность их формирования и механизмы развития таликов в Антарктике ранее не были изучены.
«Мы хотели понять, возможно ли в принципе формирование таликов в Антарктиде. Для этого мы смоделировали процессы тепломассопереноса, важные для формирования и эволюции таликов в верхней части геологического разреза холмов Ларсеманн в Восточной Антарктиде, – рассказал соавтор исследования, доцент СПбГУ Сергей Попов. – Оказалось, что талики при определенных условиях действительно могут формироваться на этой территории. Результаты моделирования позволили нам составить четыре возможных сценария того, как это может происходить».
Модель, созданная учеными, учитывает основные факторы, которые влияют на процессы тепломассопереноса. Ее основное достоинство заключается в достоверном учете теплообмена поверхности с атмосферой, что обеспечивает точность всего моделирования для рассматриваемых случаев. Разработка была использована для моделирования деградации антарктического внутриледникового озера Долк, которое расположено в том же районе.
Основными данными для модели являются характеристики среды, основанные на геологических данных. В частности, речь идет о таких показателях, как температура окружающего воздуха, влажность, скорость ветра, облачность, наличие снежного покрова и его мощность, высота Солнца над горизонтом и прочие данные, оказывающие влияние на формирование таликов. Чтобы модель смогла ограничить талики снизу, в нее были включены условия нижней границы в виде температуры и теплового потока. Для моделирования процессов тепломассопереноса в вечной мерзлоте ученые задали на нижней поверхности известную температуру.
Согласно первому сценарию, талики в Антарктике не образовываются. Второй и третий сценарии показали, что талики не появляются, если снег растаял сразу после установления положительных температур воздуха и покрыл поверхность за 20 дней до установления отрицательных температур.
Последний разработанный сценарий предполагает, что талик образуется, когда снежный покров сохраняется даже при положительной температуре воздуха, а снег выпадает до того, как температура воздуха станет отрицательной.
Источник: СПбГУ.
Метки: Антарктика, СО РАН, мерзлота, ИМЗ СО РАН