Карты не требуют такой сложной обработки, как снимки, однако их пространственная привязка также необходима. Сетка географических или метрический координат, присутствующая на большинстве картографических произведений, значительно упрощает данную процедуру. Стоит отметить, что всегда необходимо обращать внимание на параметры применяемой системы координат: начальный меридиан, сфероид и др. Особенно при построение старых карт использовались параметры в настоящее время вышедшие из обращения, забытые или утерянные. Схемы, которые приводят авторы в статьях, чаще всего не имеют координатной сетки и достаточного числа географических объектов, по которым можно проводить привязку, что делает подобные материалы вообще не пригодными при создании реконструкций.
В современных исследованиях всё чаще применяется метод повторной фотосъемки. Однако и он имеет свои ограничения. Не любым фотоаппаратом можно делать повторные снимки, так как необходимо учитывать фокусное расстояние применяемых ранее съемочных систем. А иногда проведение повторной фотосъемки вообще невозможно, так как точка, с которой делались первые снимки, может стать недоступной, или обзор с неё ограничен выросшими деревьями, построенными зданиями или т. п.
Как было показано выше, использование аэрокосмических, картографических и фотографических материалов требует их длительной предварительной обработки, а иногда из-за недостатка метаданных эти материалы вообще не могут быть использованы. И тем не менее картографический метод исследования даёт очень хорошие результаты при создании реконструкций оледенения.
Ледово-каменный завал Кармадонской лавины и его современное состояние
1, 2
1Южный региональный центр ГМСН (филиал ФГУГП "Гидроспецгеология")
2Геологический факультет МГУ им.
Образование Кармадонской катастрофической ледово-каменной лавины (Северная Осетия-Алания, Россия) произошло 20 сентября 2002 года. Толчком к формированию ледово-каменной лавины послужило обрушение льда, а, возможно, и скального массива вулканитов, на северном уступе Казбекско-Джимарайского плато с восточного гребня Джимарайхох на абсолютных отметках около 4400 м.
В результате прохождения ледово-каменной лавины в русле р. Геналдон от места слияния р. Канидон и р. Геналдон до выхода из "Кармадонских ворот" сформировалась завальная ледово-каменная плотина. Протяженность образовавшегося завала достигала 4 км при ширине от 500 м до 1 км и средней мощности отложений от 20-40 м в верхней части завала до 100-120 м в нижней части. Фронтальная (северная) часть завала первоначально имела светло-голубоватый оттенок, свидетельствующий о преобладании в ее составе льда. В средней части (на расстоянии 500-600 м от фронта завала) поверхность приобретала серый и темно-серый оттенок, что говорит о существенном повышении доли в составе завала каменного материала. Общий объем ледово-каменных масс оценивается до 110 млн. м3 при общем пройденном лавиной расстоянии - около 19 км. Общий перепад высот от места отрыва ледовых масс до нижней части зоны разгрузки в районе "Кармадонских ворот" составляет 3200 м.
Первоначально, образовавшаяся ледово-каменная плотина представляла собой крупнообломочную "брекчию", состоящую из остроугольных обломков льда, фирна и горных пород. Соотношение льда к горной породе первоначально было оценено как 70% льда и 30% каменного материала. Между обломками льда и горных пород присутствовало большое количество тонкой углисто-графитовой пыли, образование которой, по-видимому, связано с перетиранием углистых сланцев при смещении лавины. Стабилизация материала тела завала происходила в течение нескольких дней.
Учитывая, что ледовые формы вне области развития мерзлоты, не являются геологически "долгоживущими", Кармадонская ледово-каменная завальная плотина является, по существу, уникальным природным образованием. Об образовании завальных плотин такого типа, вследствие быстрой деструкции, в настоящее время во многих случаях можно судить лишь по косвенным геологическим признакам.
Первоначально, было высказано предположение о том, что период деградации ледового материала в составе ледово-каменной "брекчии", слагающей завальный массив, составит не менее 10 лет. Вместе с тем, режимными гидрологическими наблюдениями в течение ряда последних лет не отмечается существенного вклада талых вод в русловой поток ниже "Кармадонских ворот", что свидетельствует о затухании процессов таяния ледового материала.
Отмеченные гидрологическими наблюдениями особенности могут быть связаны со стабилизацией термического режима в теле завального массива. Вместе с тем, другим объяснением отмеченного факта может являться первоначально неверная (завышенная) оценка массовой доли ледовой составляющей в составе ледово-каменной "брекчии", что, в свою очередь, ставит вопрос о дополнительном рассмотрении механизма смещения Кармадонской ледово-каменной лавины и возможном перераспределении материала (ледового и каменного) при прохождении лавины. Представляется необходимым выполнение комплекса работ (геологических, геофизических, буровых) по изучению современного строения Кармадонского ледово-каменного завала.
Результаты и перспективы исследования айсбергов и продуцирующих ледников Баренцева и Карского морей и особенности их наблюдений в рамках программы МПГ 2007/08 гг.
1, 2, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 1, 1,
1, 1
1ГУ «Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт»,
2Институт географии РАН.
В последние годы наблюдается заметное повышение интереса к проблеме айсбергов в морях российской Арктики. Это связано, в первую очередь, с широкими планами по разработке месторождений углеводородов на шельфе, поскольку айсберги представляют серьезную угрозу для морских гидротехнических сооружений. В течение ряда лет (2001 и гг.) экспедиции ААНИИ с участием сотрудников ИГ РАН выполняли комплексные исследования айсбергов и айсбергопродуцирующих ледников на акваториях Баренцева и Карского морей для задач обустройства Штокмановского газоконденсатного месторождения. В результате анализа архивных источников и экспедиционных данных получены:
- оценки айсбергового стока и характеристики основных продуцирующих ледников ЗФИ и Новой Земли;
- унифицированная база данных по айсбергам, насчитывающая 23700 айсбергов различных форм;
- распределение айсбергов разной обеспеченности в Баренцевом и Карском морях, экстремальные ситуации и динамика положения южной границы;
- статистики морфометрических характеристик айсбергов в Баренцевом море и их максимальные значения с оценкой масс (до 8 млн. тонн);
- особенности физико-механических свойств айсбергов и ледников и распределение температуры в их толще;
- оценки скоростей и траекторий движения айсбергов по данным многочисленных буев Argos и Inmarsat за длительные промежутки времени;
- моделирование движения айсбергов различных масс и верификация модели по натурным данным;
- методика расчета оценок вероятности столкновения айсбергов со стационарными объектами для обеспечения экологической безопасности.
Полученные результаты и опыт работ были использованы для подготовки и реализации проекта «Образование, динамика и разрушение айсбергов в западном секторе российской Арктики», осуществлявшегося в рамках программы Международного Полярного года (МПГ) 2007/08 гг. В ходе выполнения проекта были проведены две морские экспедиции (в 2007 и 2008 гг.) на НЭС «Михаил Сомов» для исследования айсбергов непосредственно в местах их образования: в районе Земли Франца-Иосифа, на баренцевоморском и карском побережье Новой Земли, в проливе Красной Армии Северной Земли. В ходе экспедиционных работ выполнены аэрофотосъемка и воздушное радиолокационное зондирование айсбергопродуцирующих ледников и наиболее крупных айсбергов, измерения вертикального распределения температуры льда в годовом деятельном слое айсбергов и ледников, измерения альбедо, а также наблюдения за ослаблением коротковолновой солнечной радиации в верхнем 3-метровом слое некоторых ледников и айсбергов. В докладе приводятся и анализируются основные результаты проведенных исследований, рассматриваются перспективы дальнейших исследований, которые сводятся к разработке специализированной программы исследований продуцирующих ледников и айсбергов, включающей:
- мониторинг поведения ледников и айсбергов в условиях изменения климата;
- изучение объектов при помощи дистанционных методов (ИСЗ, радиолокация, аэрофотосъемка, гидролокация, подводная фото-видеосъемка и др.) и прямых измерений в экспедиционных условиях.
Формирование газовых включений в конжеляционных льдах и некоторые закономерности газообмена атмосферы и гидросферы
МГУ имени , геогрфический факультет
Глобальные климатические изменения принято рассматривать в связи с увеличением концентрации парниковых газов в атмосфере. Интенсивность газообмена атмосферы и океана определяется площадью свободной ото льда акватории последнего и зависит от объема испаряющейся с поверхности океана воды, от солености и температуры воды.
Исследования особенностей газообмена атмосферы и гидросферы при периодическом формировании ледяного покрова на поверхности водоемов показали, что газопроницаемость морского льда при толщине его более 10 см, а пресного льда более 5 см определяются лишь его сплошностью. Формирование газовых включений во льду рассматривается с позиций случайного распределения молекул неполярных газов в воде при отсутствии конвективного перемешивания. Растущие кристаллы льда оттесняют молекулы газов, и перед фронтом кристаллизации возникает слой пересыщения растворёнными газами. Процесс формирования пузырьков в воде связан с адсорбцией молекул газов на оседающих микрочастицах примесей. Центрами формирования микропузырьков газа чаще других служат частицы размером 0,01 – 1 мк. При адсорбции определенного количества газов эти частицы всплывают к фронту кристаллизации и, попадая в зону повышенной концентрации газов, дают начало макровключениям газов во льду. Толщина зоны пересыщения, концентрация молекул газов перед фронтом кристаллизации, а также количество и объемная доля макровключений газа во льду рассматриваются как функция скорости роста льда и, соответственно, термических условий на поверхности ледяного покрова.
Исследования газообмена океана и атмосферы в акватории Северного Ледовитого океана, показали интенсивное поглощение СО2 поверхностным слоем морской воды из атмосферы даже в случае частичного сохранения ледяного покрова и разнонаправленные потоки газа на глубинах 200–4000 м. Формирование дефицита углекислого газа в поверхностном слое Северного Ледовитого океана в зимний период ведет к интенсивному поглощению арктическими морями в весенне-летний период по крайнем мере 3∙1014 молей СО2.
Гидрологический режим и экосистема подледникового озера Восток: синтез данных, полученных в период МПГ, и задачи будущих исследований водной толщи озера
1, 1, 1, 2, 2, 3, 1, 1, 1, 1
1Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт
2Петербургский институт ядерной физики
3Санкт-Петербургский государственный горный институт (Технический Университет)
В период подготовки и проведения МПГ был в основном завершен первый этап изучения подледникового озера Восток. На этом этапе исследования озера выполнялись методами дистанционных геофизических измерений и посредством комплексных анализов кернов озерного льда, поднятых на поверхность в результате продолжения глубокого бурения антарктического ледникового покрова на станции Восток. Результаты полевых и лабораторных исследований обобщались и согласовывались в процессе создания моделей, описывающих динамику ледникового покрова, циркуляцию озера, его газовый и изотопный режимы. Синтез полученных к настоящему времени экспериментальных данных и модельных оценок позволил определить основные особенности современного режима подледникового водоема (наличие гидротермальной деятельности, неполное перемешивание талой и гидротермальных вод с резидентной водой озера, высокая концентрация атмосферных газов, ультраолиготрофная среда), а также сформулировать задачи будущих прямых исследований водной толщи озера в ходе планируемого проникновения в подледниковый водоем.
Фундаментальными научными проблемами, которые остались нерешенными на первом этапе изучения озера Восток, являются: 1) проблема стационарности системы ледник-озеро и связанные с ней вопросы о возрасте озера и степени изолированности его от других элементов подледниковой гидрологической сети Антарктиды; 2) проблема существования микробной жизни в водной толще озера.
На основе накопленных данных и сложившихся представлений о гидрологической системе озера Восток нами был определен оптимальный набор видов измерений, которые необходимо произвести in situ в водной толще озера и по поднятым пробам озерной воды с целью эффективного решения указанных ключевых научных проблем. Предложены методы, технологии и технические средства, которые могут быть использованы для этих измерений. Разработаны концепция повторного проникновения в подледниковый водоем из скважины, заполненной буровой жидкостью, и технология стерильной доставки измерительного зонда в водную толщу озера.
Настоящие исследования проводятся в рамках проекта 2 подпрограммы «Антарктика» ФЦП «Мировой океан» при финансовой поддержке РФФИ, грант .
Флуктуация поверхности над подледниковым озером Восток (Антарктида)
по измерениям ICESAT
, ,
Институт географии РАН
Запуск космической системы ICESat в январе 2003 года с лазерным альтиметром GLAS (Geoscience Laser Altmeter System) дал возможность оценить величины изменений поверхности Антарктиды.
Изменения высот поверхности над озером Восток происходят в двух режимах. Низкочастотная флуктуация приводит к поднятию или опусканию всей поверхности. Высокочастотные осцилляции, возникающие главным образом из-за метелевого переноса снега, характеризуются локальным изменением высот по всей поверхности озера. Величины амплитуд флуктуаций определены в период февраль 2004 – ноябрь 2008 годов вдоль 41 проекций орбит ICESat в течение 13 кампаний по 60000 точкам в каждой кампании со средней квадратической ошибкой измерений 3 – 4 см. За короткий 4-х летний период поверхность осциллирует относительно средней высоты. Однако поведение поверхности можно ассоциировать с признаками прерываемого равновесия, присущего явлению самоорганизованной критичности, весьма распространенного в различных природных процессах. Совокупность локальных флуктуаций, пространственные размеры которых распределены в интервале от 01.01.010 метров, представляют собой фрактальную динамическую структуру с размерностью около 1.80. Подобная динамическая структура сочетания дефляции и надува характеризуется степенным распределением динамических форм, возникающих на поверхности озера.
Перспективным представляется продолжение использования дистанционных измерений высот поверхности системой ICESat с лазерным альтиметром GLAS и новой космической системы CRYOSAT-2 с радарным альтиметром; атмосферных осадков (GPCP); изменение распределения ледовой массы при измерении гравитационного поля (GRACE и GOCE) с безусловной проверкой наземными измерениями, в частности определениями аккумуляции.
Работа выполняется при поддержке программы Президиума РАН 4 «Оценка и пути снижения негативных последствий экстремальных природных явлений и катастроф, включая проблемы ускоренного развития атомной энергентики», Направление 3 "Оценка и предупреждение экстремальных природных явлений и катастроф в атмосфере и на поверхности суши" (проект 3.1), Программы ОНЗ 11 «Физические и химические процессы в атмосфере и криосфере, определяющие изменения климата и окружающей среды» (проект 8.1.), Подпрограммы «Изучение и исследование Антарктики», ФЦП «Мировой океан» (проект 2) и проекта РФФИ №
Основные результаты изучения динамики ледника во внутриконтинентальных областях и районах подледниковых водоёмов Восточной Антарктиды
В.1, 1, 1, 4, 2,3, 2,
4
1»
2Дрезденский Технический Университет (Ttechnische Universität Dresden – Institut für Planetare Geodäsie), Dresden, Germany
3Российская Антарктическая Экспедиция.
4Полярная морская геологоразведочная экспедиция
Начиная с 2001 г. » в тесном сотрудничестве с Институтом планетарной геодезии Дрезденского технического университета, в рамках и при поддержке Российской антарктической экспедиции выполняет геодезические измерения в районе подледникового озера Восток и по региональным маршрутам в полосе трасс Мирный – Восток и Прогресс – Восток. Цель этих исследований состоит в определении полного вектора скорости течения приповерхностного слоя ледникового покрова, изменения баланса ледовых масс и абсолютной высоты дневной поверхности. Последняя зависит от величины аккумуляции, вертикальных и горизонтальных движений ледника и приливных и других деформационных явлений в районе подледниковых водоёмов, имеющихся в большом количестве на антарктическом континенте. К настоящему времени вдоль маршрутов было установлено 135 реперов, на которых были произведены многочасовые GPS/GLONASS наблюдения, которые, при применении специальной методики обработки данных, позволяют получать субсантиметровую точность, что позволяет, в свою очередь, скорректировать существующие модели аккумуляции и движения ледника по измерениям in situ. С другой стороны, данные радиолокационного профилирования (РЛП) позволяют однозначно выявить подледниковые водоёмы и определить их параметры. Кроме того, анализ слоистости ледника позволяет нанести лини тока. В этом смысле, геодезические данные и материалы РЛП логично дополняют друг друга. Согласно полученным материалам, скорость течения ледника в центральных районах составляет первые метры в год (1.97 м/год в районе ст. Восток); по мере приближения к краевой части ледника скорость нарастает неравномерно: в районе ст. Комсомольская 2.29 м/год, между ст. Комсомольская и Пионерская скорость течения сначала увеличивается до 9.43 м/год, потом снижается, достигая своего минимума (2.06 м/год) в границах подледникового озера Пионерское, выявленного посредством РЛП, затем снова возрастает. Этот факт косвенно указывает на влияние подледниковых водоемов на динамику ледового покрова в районе их локализации. Детально был изучен 100 км профиль к югу от обсерватории Мирный, который показал, что в 100 км от обсерватории скорость составляет 40 м/год, увеличивается до 60 и выше м/год в середине профиля и резко снижается на расстоянии 30 км от побережья.
Настоящая работа выполняется в рамках национальной программы МПГ по изучению подледникового озера Восток, а также международной программы SALE-UNITED по изучению подледниковых водоёмов Антарктиды. Работы выполняются в рамках проекта 4 подпрограммы "Изучение и исследование Антарктики" ФЦП "Мировой океан", при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант РФФИ -ННИО-а).
Проект ABRIS: от МПГ к Международному полярному десятилетию
1, 2, М 3, 3, 1,
И.1
1Полярная морская геологоразведочная экспедиция
2ВНИИОкеангеология
3Институт географии РАН
В 2006 г. был сформирован проект ABRIS (Antarctic Bedrock Relief and ice Sheet), нацеленый на изучение ледникового покрова и коренного рельефа Антарктиды. Он непосредственно связан с целями и задачами Международного Полярного Года. Проект ABRIS был зарегистрирован в международном офисе МПГ, одобрен национальным комитетом МПГ и внесён в перечень предложений в научную программу участия Российской Федерации в проведении этого мероприятия.
За пятилетний срок выполнения проекта ABRIS был переобработан значительный объём отечественных радиолокационных данных на основе современных методов обработки и интерпретации временных радиолокационных разрезов. Основу базы данных нового проекта составила база проекта BEDMAP, завершёного в 2000 г., перед которым, в своё время, были поставлены аналогичные задачи. За указанный период, в ABRIS было интегрировано: 7 отечественных аэрогеофизических съёмок, выполненных в прибрежной части Восточной Антарктиды; 12 наземных отечественных радиолокационных и сейсмических (МОВ) съёмок, выполненных в районе подледникового озера Восток и в секторе Мирный – Восток – Прогресс; данные американских аэрогеофизических исследований в районе подледникового озера Восток; данные германо-австралийского проекта PCMEGA, полученные в южной части гор Принс-Чарльз (Восточная Антарктида) и данные атласа GEBCO 2009 г. Эти материалы позволили сформировать обновлённый комплект карт мощности ледникового покрова, подлёдного и коренного рельефа обширной территории Восточной Антарктиды в секторе между 20º в. д. и 160º в. д. Указанные построения представляются и обсуждаются в докладе.
На симпозиуме по итогам МПГ, проходившей в г. Осло (Норвегия) и июне 2010 г. официальными представителями России были высоко оценены результаты, полученные в ходе МПГ. Было предложено продолжить международное сотрудничество в рамках Полярного Десятилетия. Проект ABRIS вполне соответствует духу международной интеграции и может занять достойное место среди, как национальных, так и международных проектов, которые будут организованы в рамках данного мероприятия.
Работа выполнялась при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант РФФИ № -а) и подпрограммы "Изучение и исследование Антарктики" ФЦП "Мировой океан" (проекты 2 и 3).
Исследования палеоклимата, строения и свойств снежно-ледяной толщи центральной Антарктиды в ходе комплексных научных походов: итоги МПГ и перспективы на ближайшее десятилетие
1, 1, 1, 2, 3
1ГУ «Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт»
2Полярная Морская Геологоразведочная Экспедиция
3»
Одним из наиболее значимых и результативных направлений деятельности России в Антарктике в рамках Международного полярного года было комплексное изучение центральных районов материка в рамках проекта «Гляцио-геофизические исследования вдоль линий тока льда, проходящих через подледниковое озеро Восток». На международном уровне эти работы были включены в два корневых проекта МПГ: № 000 TASTE-IDEA (Trans-Antarctic Scientific Traverses Expeditions – Ice Divide of East Antarctica) и № 000 IPICS-IPY (International Partnership in Ice Core Science – International Polar Year Initiatives). Район работ включал сектор Восточной Антарктиды между станциями Мирный, Восток, Купол В и Прогресс, но основные усилия были направлены на исследования окрестностей станции Восток, подледникового озера Восток и линий тока льда, проходящих через озеро. Несмотря на очевидные логистические трудности, был получен ряд важных результатов, существенно обогативших объем знаний о пространственном распределении свойств снежного покрова, а также о прошлых изменениях климата, в указанном секторе Антарктики. В частности, изучено строение ледника, физические свойства поверхностного слоя снега и скорость снегонакопления на 108-км отрезке линии тока льда, проходящей через станцию Восток (VFL), а также вдоль линии тока, проходящей через северную часть озера (NVFL). Полученные по VFL материалы использованы для усовершенствования палеоклиматической интерпретации данных глубокого ледяного керна скважины 5Г. По результатам изучения снежных шурфов и кернов скважин ручного бурения в радиусе 100 км от станции Восток, удалось построить сводную региональную климатическую кривую за последние 350 лет. Собраны данные об изотопном составе и скорости накопления снега в районе акватории озера Восток, а также между озером и Ледоразделом В, которые впервые позволили выявить и изучить региональные закономерности пространственной изменчивости этих параметров. Методами точной GPS-съемки удалось измерить направление и скорость движения ледника в районе озера, что позволило существенно уточнить представления о динамике ледникового покрова в данном регионе центральной Антарктиды и установить, что в современную эпоху система ледник-подледниковое озеро находится в состоянии динамического равновесия. Впервые проведены гляциологические и геофизические работы в ранее неисследованной области между станциями Восток и Прогресс, которые позволили выявить особенности широтной зональности гляцио-климатических характеристик сектора залива Прюдс по сравнению с другими секторами Антарктики. Наконец, в период МПГ закончены работы по оконтуриванию береговой линии подледникового озера Восток, что дало ценный материал для моделирования гидрологических, геохимических и биологических процессов в озере. Результаты выполненных исследований были изложены в ряде научных публикаций и докладов, а также использованы для написания годовых отчетов в организациях, участвовавших в указанных работах.
Успехи проведенных исследований во время этапа МПГ вдохновляют вовлеченных в них специалистов на продолжение этих работ по всем указанным, а также по некоторым новым, направлениям в течение планируемого Международного полярного десятилетия. По нашему мнению, наиболее приоритетной задачей должен стать поиск оптимального места для выполнения нового проекта бурения глубокой скважины в рамках международного проекта IPICS, целью которого является получение максимально длинного (до 1,5 млн. лет) климатического ряда. Эти исследования должны проводиться в более тесной международной кооперации, в первую очередь с французскими и итальянскими учеными, достигшими впечатляющих результатов в сфере походных научных исследований, глубокого бурения, а также исследования ледяных кернов. В рамках этих работ должно быть проведено детальное изучение строения снежно-ледяной толщи, в том числе с использованием новейших методов и технологий, пробурена одна или несколько пилотных скважин средней глубины, а также ряд мелких скважин, что позволит уточнить пространственно-временную изменчивость климата данного региона в масштабе времени от нескольких сотен до нескольких десятков тысяч лет. Наиболее активно указанные работы будут вестись в районах, примыкающих к Ледоразделу В и озеру Восток. Одновременно с этим будут продолжены гляциологические, геофизические и геодезические исследования в 500-км полосе побережья Антарктиды между станциями Прогресс и Мирный. Будет значительно расширен набор аналитических методов исследования добытых проб снега и льда, выполняющихся российскими специалистами, главным образом за счет введения в строй Лаборатории изменений климата и окружающей среды на базе ААНИИ.
Настоящие исследования проводятся в рамках проекта 2 подпрограммы «Антарктика» ФЦП «Мировой океан» и темы 5.4.3 ЦНТП Росгидромета при финансовой поддержке РФФИ, грант -офи_ц.
Результаты и перспективы исследований антарктических оазисов в период Международного полярного десятилетия
1ГУ «Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт»
Исторически движущими силами географических открытий в Антарктике в значительной мере являлись удаленные от науки экономические и геополитические интересы различных государств. При этом в XIX в. ученые предполагали существование в полярных областях Земли свободных ото льда материковых территорий и давали научное обоснование такой возможности. Предположения о существовании оазисов рассматривалось как обоснование для проведения экспедиций, и первые обнаружения безледных пространств ранними экспедициями не вызывали удивления. Однако после осознания гигантских объемов льда, сосредоточенных в Антарктике, открываемые небольшие свободные ото льда участки стали казаться уникальными и загадочными по происхождению. А именно они давали возможность изучать геологическое строение южнополярного материка, состав горных пород, оценивать минеральные запасы. С этим было связано усиление научного внимания к свободным ото льда территориям Антарктиды в середине ХХ в. Свободные от ледникового покрова участки с пресными озерами и относительно мягким местным климатом оказались наиболее удобными для строительства антарктических научных станций. Изменение масштабов как научных программ (появление глобальных климатических моделей и изучение специфики динамики ледникового щита Антарктиды в целом), так и геополитического восприятия Антарктиды превратило оазисы в «точки» на карте. Появление новых научных (и, очевидно, геополитических) ассоциаций, например аналогий антарктических условий с условиями на других планетах, вновь привлекло интерес научного сообщества к антарктическим оазисам в настоящее время. Антарктические оазисы являются форпостами в исследованиях ледяного континента. Здесь расположено большинство научных станций, и эти районы наиболее привлекательны с точки зрения развивающегося антарктического туризма.
В результате всестороннего изучения антарктических оазисов на сегодняшний день достаточно подробно охарактеризована их общая физико-географическая ситуация, геологическое строение и биологическая обстановка. На территориях оазисов, расположенных на стыке материкового и шельфового ледников, в формах рельефа и донных осадках водоемов представлены свидетельства динамики ледникового покрова Антарктиды.
Несмотря на то, что значительное внимание ученых было уделено восстановлению палеоклиматических условий, ряд вопросов требует дальнейшей проработки. В частности, нет согласованности при оценке возраста антарктических оазисов; существуют различные мнения об их генезисе и роли в общей природной системе Антарктики.
Для полноценного комплексного анализа современного состояния экосистем Антарктики, проводимого на основе интеграционного подхода, с привлечением современных научных методов, важно развивать сеть экологического мониторинга на территориях антарктических оазисов.
Изучение изменений климата, происходящих в антарктических оазисах, также является в настоящее время весьма перспективным направлением, в связи с осуществлением проектов, направленных на исследования глобальных изменений климата Земли.
Для получения выводов о современных тенденциях развития оазисных геосистем и кратковременных климатических колебаниях в прибрежной зоне Антарктиды одним из основных видов исследований может рассматриваться гляцио-гидрологический мониторинг.
Перспективным направлением науки, реализуемым с использованием геокриологических данных из оазисов Антарктиды, становится изучение криогенеза и консервации жизнеспособных палеобиологических объектов как аналогов жизни на других планетах Солнечной системы. Как одно из важнейших направлений научных работ в Антарктиде можно рассматривать исследования, связанные с изучением невскрывающихся озёр антарктических оазисов — аналогов возможной прошлой и настоящей криптожизни внеземных экосистем.
Сейчас подводятся итоги Международного полярного года 2007/08, и выдвинута инициатива проведения Международного полярного десятилетия. В истории изучения антарктических оазисов начался новый этап — систематизации имеющихся данных и сведений и поиск новых направлений исследований. Можно надеяться, что на этом новом этапе исследований будут найдены ответы на так и не решенные вопросы о появлении и эволюции этих природных объектов.
Районирование криолитозоны по интенсивности и характеру изменения криогенных геологических процессов при колебаниях климата.
, Г
Институт криосферы Земли СО РАН
На конференции демонстрируются карты районирования многолетней криолитозоны по изменениям криогенных геологических процессов, как в случаях потепления, так и при похолоданях климата. Оценивается опасность этих изменений для инженерных сооружений.
При потеплениях климата начинается таяние верхнего льдистого горизонта многолетнемерзлых пород, в связи с чем активизируются деструктивные криогенные процессы: термокарст, термоэрозия, термоабразия, солифлюкция. В гольцовом поясе гор усиливается движение курумов. Чем выше льдистость оттаивающих пород, тем заметнее активизация криогенных геологических процессов. Одновременно уменьшается интенсивность криогенного растрескивания грунтов. В связи с увеличением глубины сезонного протаивания усиливается сезонное криогенное пучение. Только на крайнем юге сезонной криолитозоны интенсивность пучения слабеет в связи с уменьшением глубины сезонного промерзания. По мере увеличения объема таликов и мощности обводненного сезонноталого слоя возрастает интенсивность наледеобразования.
При похолоданиях события протекают в обратном порядке. В целом из-за сокращения мощности сезонноталого (деятельного) слоя падает интенсивность деструктивных криогенных процессов. Усиливается криогенное растрескивание, при этом смещается к югу южная граница образования ледяных жил. На севере криолитозоны в связи с уменьшением мощности сезонноталого слоя падает интенсивность сезонного криогенного пучения и, наоборот, она усиливается на юге криолитозоны из-за промерзания пород на территориях, в пределах которых многолетнемерзлые породы ранее не существовали. Аналогично в пространстве меняются процессы наледеобразования, Усиливается многолетнее криогенное пучение. В гольцовом поясе гор усиливается образование гольцового льда, в связи с чем растет потенциальная опасность смещения курумов при последующем потеплении.
Все изменения криогенных геологических процессов меняют свою интенсивность и направленость в разной степени, в зависимости от климатических, геолого-геоморфологических и вообще ландшафтных особенностей регионов криолитозоны, что учтено при составлении карт районирования. В дальнейших исследованиях по Международному полярному году следует обратить особое внимание на количественные оценки изменений криогенных геологических процессов, организовать стационарные наблюдения за ними в характерных ландшафтах.
Субаквальная мерзлота морей Восточной Сибири: распространение, трансформация и перспективы освоения
Институт мерзлотоведения СО РАН
Подводная мерзлота в арктических морях изучена крайне слабо. Неизвестны ни ее мощность, ни контуры распространение на относительно приглубом шельфе. Установлено активное преобразование льдистых многолетнемерзлых пород в мелководной зоне арктического шельфа, являющееся широко распространенным природным процессом в Арктике.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 |


