stringtranslate.com

Активный слой

Красная пунктирная-сплошная линия изображает профиль средней температуры в зависимости от глубины почвы в регионе вечной мерзлоты. Воронкообразные линии вверху показывают сезонные максимальные и минимальные температуры в «активном слое», который начинается на глубине, где максимальная годовая температура пересекает 0 °C. Активный слой сезонно заморожен. Средняя зона постоянно заморожена как «вечная мерзлота». А нижний слой — это место, где геотермальная температура выше точки замерзания. Обратите внимание на важность вертикальной линии 0 °C: она обозначает дно активного слоя в сезонно-переменной температурной зоне и нижнюю границу вечной мерзлоты, поскольку температура увеличивается с глубиной.

В средах, содержащих вечную мерзлоту , активный слой - это верхний слой почвы , который оттаивает летом и снова замерзает осенью. Во всех климатических условиях , независимо от того, содержат ли они вечную мерзлоту или нет, температура в нижних слоях почвы будет оставаться более стабильной, чем на поверхности, где влияние температуры окружающей среды является наибольшим. Это означает, что в течение многих лет влияние охлаждения зимой и нагревания летом (в умеренном климате) будет уменьшаться по мере увеличения глубины. [1]

Если зимняя температура ниже точки замерзания воды , в почве образуется морозный фронт . Этот «морозный фронт» является границей между мерзлой и незамерзшей почвой, и с приходом весны и лета почва оттаивает, всегда сверху вниз . Если нагрев летом превышает охлаждение зимой, почва полностью оттает летом, и вечной мерзлоты не будет. Это происходит, когда среднегодовая температура выше 0 °C (32 °F), но также происходит, когда среднегодовая температура немного ниже 0 °C на участках, открытых солнцу с грубой текстурой материнских материалов ( растительность ).

Когда тепла недостаточно для полного оттаивания мерзлой почвы, образуется вечная мерзлота. Активный слой в этой среде состоит из верхних слоев почвы, которые оттаивают летом, в то время как неактивный слой относится к почве ниже, которая остается мерзлой круглый год, поскольку тепло не может проникнуть внутрь. Жидкая вода не может течь ниже активного слоя, в результате чего среды вечной мерзлоты, как правило, очень плохо дренируются и заболочены.

Глубина протаивания в районах вечной мерзлоты

Толщина деятельного слоя — это среднегодовая глубина протаивания в районах вечной мерзлоты за счет солнечного нагрева поверхности.

Таким образом, основным фактором, определяющим толщину активного слоя, является максимальная температура, достигаемая летом. Если она лишь немного выше 0 °C, активный слой может быть очень тонким (всего 10 см на острове Элсмир ), в то время как если довольно тепло, он намного толще (около 2,5 м в Якутске ), а если вечная мерзлота прерывистая и почва начинает оттаивать раньше, он может быть еще толще (5 метров в Йеллоунайфе ). Материнская порода почвы также важна: активные слои в почвах, состоящих из песчаных или гравийных материнских пород, могут быть в пять раз глубже, чем те, которые состоят из суглинка или богатой глиной материнской породы. Это связано с тем, что более грубый материал обеспечивает гораздо большую проводимость тепла вниз в почву.

Это важно, поскольку корни растений не могут проникать за пределы активного слоя и ограничены его толщиной. Таким образом, в условиях непрерывной вечной мерзлоты растения должны иметь неглубокие корни, что ограничивает рост деревьев специализированными видами, такими как Larix . В районах прерывистой вечной мерзлоты большинство хвойных деревьев могут легко расти.

Почвообразование в деятельном слое

Криотурбация является доминирующей силой, действующей в активном слое, и имеет тенденцию делать его в целом однородным по составу. Однако, вариации в составе почв из-за различий в материнской породе очень заметны в районах вечной мерзлоты из-за низкой скорости выветривания в очень холодном климате.

Медленная скорость разложения органического материала означает, что гелисоли (вечномерзлые почвы) очень важны как поглотители углекислого газа . Этот углекислый газ и другие парниковые газы (главным образом метан ) образуются в результате очень медленного разложения избыточного органического вещества, которое остается в большинстве гелисолей и смешивается со слоем перелеток в течение относительно жаркого лета и ниже этого слоя в более теплые периоды около 5000-6000 лет назад. Это хранение углерода означает, что таяние вечной мерзлоты может ускорить глобальное потепление - некоторые предполагают, что разница может стать очень значительной, особенно если углерод хранился со времени до недавних ледниковых максимумов.

Перелеток

Перелеток — это слой мерзлой почвы, который остается замороженным в течение нескольких летних сезонов, но в конечном итоге оттаивает. [2] Перелеток обычно встречается в районах вечной мерзлоты, но может быть обнаружен и в районах, не покрытых вечной мерзлотой. [3] Он отличается от вечной мерзлоты тем, что вечная мерзлота — это почва, которая остается замороженной относительно постоянно. Различие между перелетком и вечной мерзлотой, по-видимому, не является универсально определенным [4] и, с практической точки зрения, различить их в полевых условиях сложно. [5] Иногда выделяют три различных типа мерзлой почвы в зависимости от того, как долго она остается замороженной: 1) вечная мерзлота (постоянно замороженная), 2) перелеток (замороженная в течение нескольких лет и 3) сезонно замороженная почва. [6]

Из-за относительно короткого периода нахождения в замороженном виде перелеток можно считать частью деятельного слоя, которая остается замороженной в течение необычно длительного периода из-за особенно прохладного лета или особенно холодной зимы. [7]

Перелеток — русское слово, которое переводится как «то, что переживает лето» [7] , также известное как интергелисоль. [8]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Ричард Джон Хаггетт (2003). Основы геоморфологии . Routledge. стр. 237. ISBN 0-415-24145-6.
  2. ^ "pereletok". Национальный центр данных по снегу и льду . Получено 2023-03-08 .
  3. ^ Стернс, Стивен Рассел (1966). Вечная мерзлота (вечномерзлая земля) (1-е изд.) . Университет Индианы: Командование материально-технического обеспечения армии США, Лаборатория исследований и инжиниринга холодных регионов. стр. 5.
  4. ^ Лунардини, Вирджил (апрель 1995 г.). «Время образования вечной мерзлоты». ERDC Knowledge Core . hdl :11681/9182 . Получено 7 марта 2023 г. .
  5. ^ Браун, Р. Дж. Э. (1960-01-01). «Распределение вечной мерзлоты и ее связь с температурой воздуха в Канаде и СССР» Арктика . 13 (3): 163–177. doi : 10.14430/arctic3697 . ISSN  1923-1245. S2CID  130823145.
  6. ^ "Основные моменты в науке, технике и технологиях". drpress.org . Получено 2023-03-08 .
  7. ^ ab "Navy Cold Weather Construction Engineering". Военно-морской институт США . 1 ноября 1949 г. Получено 8 марта 2023 г.
  8. ^ "Pereletok", Бесплатный словарь , получено 2023-03-08