Вечная мерзлота Красноярского края

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

В условиях холодного климата вода, находящаяся в недрах и на поверхности, промерзает на глубину до 500 м и более. Свыше 25% поверхности всей суши Земли заняты вечномёрзлыми породами. В нашей стране более 60% такой территории, ведь в зоне её распространения лежит почти вся Сибирь.

Это явление получило название многолетней, или вечной мерзлоты. Однако климат со временем может меняться в сторону потепления, так что термин «многолетняя» более подходит для этого явления.

Многолетняя мерзлота - образовалась много тысяч лет назад. В мерзлом грунте находят останки древних животных и растений, погибших в периоды похолоданий. Однако современный климат поддерживает существование вечной мерзлоты.

В данной работе представлена информация о вечной мерзлоте Красноярского края.

Вечная мерзлота на территории Красноярского края

Красноярский край расположен в основном в пределах Восточной Сибири, в бассейне реки Енисей. Вдоль левого берега -- низменная долина, вдоль правого -- Среднесибирское плоскогорье, высота которого достигает 500--700 метров выше уровня моря. На севере край омывается Карским морем и морем Лаптевых. Протяженность территории от севера до горных районов Южной Сибири почти 3000 километров. На востоке край граничит с Республикой Саха (Якутия) и Иркутской областью, на юге -- с Республикой Тыва и с Республикой Хакасия, на западе -- с Республикой Алтай, Кемеровской и Томской областями, а также с Ханты-Мансийским и Ямало-Ненецким автономными округами. На территории края в окрестностях озера Виви (Эвенкия) расположен географический центр России. Географически, а с 1 января 2007 года и административно, в состав края входят Эвенкийский и Таймырский муниципальные районы.

Климат Красноярского края резко континентальный и в связи с большой протяженностью в меридиональном направлении очень неоднороден: характерны сильные колебания температур воздуха в течение года.

Многолетняя мерзлота считается феноменом природы. Ее мощность и температура в разных районах Земли отличается. Она имеет мощность от 25 метров до 1500. Температура ее на глубине 20 метров может колебаться от -0,1 градусов до -1,2.

Для центральных и южных районов края, где проживает основная масса населения, зима продолжительна, а жаркое лето коротко. На территории края выделяют три климатических пояса: арктический, субарктический и умеренный. В пределах каждого из них заметны изменения климатических особенностей не только с севера на юг, но и с запада на восток. Поэтому выделяются западные и восточные климатические области, граница которых проходит по долине реки Енисей. Длительность периода с температурой более 10 градусов на севере края составляет менее 40 дней, на юге -- 110--120 дней.

Красноярский край является одной из наиболее обеспеченных природными ресурсами территорий России. Природные запасы края являются основой инвестиционной привлекательности региона и базой для последующего его развития. В крае открыто более 6 тысяч месторождений различных видов полезных ископаемых. По хозяйственному назначению полезные ископаемые подразделяются на следующие группы: топливные (энергетические), металлургические и химические. В крае находится 70 процентов запасов угля России, основные запасы платины, медно-никелевых руд, исландского шпата. Одно из первых мест в стране занимает край и по добыче золота. В крае разведано 25 месторождений нефти и газа. Большим преимуществом является то, что эти природные ископаемые, как правило, залегают рядом и могут разрабатываться одновременно.

Красноярский край - географический центр России, обладатель пятой части её лесного богатства, лидер по отечественным запасам угля, никеля, нефелиновых руд, магнезитов, графита и по добыче золота. Энергетический исполин и крупнейший экспортер цветных металлов. Родина Виктора Астафьева, Дмитрия Хворостовского, Ивана Ярыгина. Красноярский край - второй в стране регион по площади территории, которая простирается от Саянских гор до Ледовитого океана.

Объединившись с Таймыром и Эвенкией, он вступает в эпоху беспрецедентных проектов, которые изменят судьбу не только Сибири. В ближайшие годы на этой земле приступят к комплексному развитию Нижнего Приангарья: построят Богучанскую ГЭС, два целлюлозно-бумажных комбината, два завода по производству плит МДФ, сотни километров железных и автомобильных дорог и десятки мостов. Уже начато промышленное освоение перспективнейших Юрубчено-Тахомского и Ванкорского нефтегазовых месторождений. Создадут уникальный мультимодульный транспортный узел. Возведут современнейший кардиохирургический центр. Создан, уже обучает студентов и будет далее развиваться Сибирский федеральный университет. Воплощая приоритетные национальные проекты, государство берет курс на новое качество жизни, реальное повышение благосостояния своих граждан. А Красноярский край становится локомотивом новейшего развития востока страны. Здесь, на берегах Енисея, вершится сегодня могущество России, ее настоящее и будущее.

Красноярский край относится к благополучным по обеспеченности водными ресурсами регионам России. На территории края расположена естественная транспортная система, состоящая из хорошо развитой речной сети. Это, прежде всего, крупнейшая в России речная система Енисея и его притоков (Ангара, Абакан, Подкаменная Тунгуска, Нижняя Тунгуска), а также реки Пясина, Таймыра, Хатанга, впадающие в Карское море и море Лаптевых. На юго-западе -- реки Чулым и Кешь-Кеть. С юга на север по территории края протекает одна из крупнейших рек мира -- Енисей, длина которой составляет 4092 километра.

Общая численность озер в крае составляет 323 тысячи, или более 11 процентов от их числа в стране. В южной части края находится комплекс озер с минеральными водами и лечебными грязями. Одно из самых известных -- озеро Тагарское. За год на местных курортах получают лечение более 80 тысяч человек. В Балахтинском районе края находится знаменитое Кожановское месторождение углекислых вод, которое относится к типу вод таких известных курортов, как Дарасун и Кисловодск. Рядом с источником расположен крупный курорт «Красноярское Загорье».

С севера Красноярский край омывается водами двух морей Северного Ледовитого океана -- Карским и морем Лаптевых. Сплошной ледяной покров держится в морях 9 месяцев в году. Несмотря на это, Северный морской путь используется для проводки караванов судов почти круглый год, благодаря ледокольному флоту.

Вечная мерзлота ограничивает дренаж почвы, препятствует вымыванию минеральных солей, снижает грунтовое питание реки, а низкие температуры замедляют разложение и минерализацию органических веществ, создавая тем самым особые условия для насыщения воды солями. Поэтому воды Енисея отличаются чрезвычайно низкой минерализацией, не превышающей в летний период 100мг/л. Для сравнения скажем, что в реках европейской части страны она выше в 4--5 раз.

История формирования

Одно из первых описаний вечной мерзлоты было сделано русскими землепроходцами XVII в., осваивавшими Сибирь. Согласно сохранившимся свидетельствам, впервые на необычное состояние почвы обратил внимание казак Я. Святогоров, а более подробно его изучили первопроходцы из экспедиций, организованных Семеном Дежневым и Иваном Ребровым. Вынимая грунт под фундамент избы или копая колодец, они даже в жаркие летние дни встречали твердую мерзлую почву. В специальных посланиях русскому царю землепроходцы засвидетельствовали наличие особых таежных зон, где даже в самый разгар лета почва оттаивает, самое большее, на два аршина. Само же понятие «вечная мерзлота» впервые было упомянуто в 1927 году основателем школы советских мерзлотоведов М. И. Сумгиным. Он определял ее как мерзлоту почвы, непрерывно существующую от двух лет до нескольких тысячелетий.

Образовалась вечная мерзлота в ледниковый период - в тех местах, где вследствие морозного климата промерз грунт. В настоящее время площадь вечной мерзлоты составляет приблизительно 25 % от территории всей суши на планете. Большая часть вечной мерзлоты расположена в Сибири и на севере Северной Америки.

По данным Энциклопедии Красноярского края, в России вечная мерзлота занимает 60 % от всей территории страны: скованные льдом горные породы развиты на севере Европейской России, на Урале, севере Западной Сибири, на большей части Восточной Сибири, в Забайкалье и на Дальнем Востоке. Южная граница распространения сплошной вечной мерзлоты проходит в Средней Сибири севернее долин Нижней Тунгуски и Вилюя. К северу от этой линии мощность вечномерзлого слоя особенно велика: во многих местах она превышает сотни метров, достигая в бассейне Вилюя 600 м, на побережье Хатангского залива - 800 м, а в бассейне реки Мархи (Якутия) - даже 1 500 м. В южной половине страны среди участков, скованных мерзлотой, встречаются пространства с талыми грунтами, и распространение мерзлоты постепенно становится островным. На юге заметно уменьшается и мощность мерзлоты: в большинстве районов она уже не превышает 30-50 м, а на крайнем юге Красноярского края составляет всего 5-10 м.

В слоях земли, которые не тают многие тысячи лет, безраздельно царит сухой холод, обеспечивающий условия для консервации животных, семян, плодов или бактерий. Так, например, летом 2012 года на мысе Сопочная Карга в Красноярском крае ученые обнаружили тушу мамонта, погибшего более 30 тыс. лет назад, которая помогла ученым подтвердить гипотезу о существовании у мамонтов горба с жировыми запасами. Ранее же сотрудниками лаборатории криоконсервации генетических ресурсов Института биофизики клетки РАН и лаборатории криологии почв Институтафизико-химических и биологических проблем почвоведения РАН удалось извлечь семена и плоды растений, насчитывающие более 30 тыс. лет. Семена Silene stenophylla хранились в вечной мерзлоте все это время, и теперь, после воспроизведения этого растения, оно является самым древним живым организмом на планете.

Влияние вечной мерзлоты на хозяйственную деятельность

вечный мерзлота красноярский край

Главная причина возникновения многолетней мерзлоты - исключительно холодный климат, в условиях которого породы имеют температуры ниже точки их замерзания. Mноголетняя мерзлота - результат суровых климатических условий, главным образом, суровых малоснежных зим.

Образованию и сохранению мерзлоты способствуют следующие факторы:

отрицательные среднегодовые температуры, суровые и длинные зимы, глубина промерзания превышает глубину летнего оттаивания.

Многолетняя мерзлота оказывает определенное действие на хозяйственную деятельность человека. В России освоение многолетней мерзлоты началось в тридцатые годы 20 века. Российские мерзлотоведы разработали специальные системы технических мероприятий, которые предупреждают отрицательные последствия мерзлоты. Эти технические новшества позволяют осваивать районы мерзлоты.

Многолетняя мерзлота оказывает большое влияние на хозяйственную деятельность человека. Она создает значительные препятствия для производства земляных работ, сооружения и эксплуатации различных построек и т. д. Отапливаемые здания, возведенные на многолетней мерзлоте, со временем оседают вследствие оттаивания под ними грунта, в них появляются трещины, а иногда они и разрушаются. Многолетняя мерзлота затрудняет также водоснабжение в населенных пунктах и на железных дорогах. Это потребовало разработки специальных методов строительства в условиях многолетнемерзлых горных пород.

Мерзлота способствует заболачиванию сельскохозяйственных земель, вследствие чего необходимы дополнительные мелиоративные работы, т. е. удаление излишней влаги с полей.

Польза для человека многолетней мерзлоты состоит в том, что он использует ее как уникальный холодильник. В ней долго сохраняются продукты питания: рыба, мясо, ягоды, фрукты, семена.

Мерзлота является хорошим крепежным материалом в шахтах и рудниках. В настоящее время установлено, что в районах мерзлоты находится много полезных ископаемых: угля, газа, алмазов, золота, никеля, меди, олова, солей. В этих районах много пресных вод.

Мерзлотные аварии в настоящее время, к сожалению, происходят. Причиной является потепление климата техногенное «потепление». Следствием является неравномерная осадка зданий, разрушение фундаментов, деформация их.

В Норильском промышленном районе за последние 10 лет из за ухудшения состояния мерзлоты пострадало 250 строений 100 объектов в аварийном состоянии, около 40 многоэтажных жилых домов, возведённых в 60-80-е годы, снесены или подлежат сносу.

Деформировано почти 60% зданий и сооружений В городах: Игарке, Диксоне, Вилюйске деформировано 60% зданий. 100% зданий и сооружений В национальных посёлках Таймырского округа до 100 % строений повреждены. В Воркуте пострадало около 40% зданий. В Якутске с 70-х годов 20 века из-за просевшего грунта пострадало 300 зданий. Если техногенная «оттепель» продолжится, человеку придётся вновь отстраивать многие жилые дома и промышленные предприятия, заново прокладывать автомобильные и железные дороги.

Многолетняя мерзлота оказывает многообразное влияние на природу провинций, где она широко распространена. Прежде всего, она затрудняет передвижение подземных вод -- подмерзлотных, межмерзлотных и, особенно, надмерзлотных, расположенных наиболее близко к дневной поверхности. Это сильно ограничивает подземное питание рек Средней и Восточной Сибири. Подземные воды в этих условиях нередко образуют наледи, бугры вспучивания и другие формы рельефа, придающие специфические черты поверхности суши восточных районов Сибири. На северо-востоке СНГ около 4000 наледей (по-якутски -- тарын), в которых заключено около 25 млрд. м³ льда. Протаивание мерзлых грунтов и просадка их способствуют широкому распространению термокарста и обусловленному им своеобразному рельефу Северо-Сибирской, Индигирской, Колымской, Центрально-Якутской и других низменностей и плато в областях многолетней мерзлоты.

Многолетняя мерзлота отрицательно влияет на развитие растительного и почвенного покровов. Растения в условиях избытка холода не получают нормального питания, дают незначительный прирост органического вещества, недостаточно покрывают поверхность почвы. Особенно губительно мерзлота сказывается на древесной растительности, которая имеет явно угнетенный вид, разреженный древостой, бедный видовой состав. В Средней и Восточной Сибири из древесных лучше всего выдерживает многолетнюю мерзлоту даурская лиственница.

В провинциях распространения многолетней мерзлоты слабо развит также и почвенный покров. В Средней и Восточной Сибири широко распространены грубоскелетные каменистые почвы благодаря преобладанию морозного выветривания над химическим и биологическим, на равнинах -- повсюду явления заболачивания. Почвы в этих условиях примитивно развиты, маломощны, характеризуются резко подавленными биохимическими процессами, недостатком питательных веществ.

Широко распространены в Средней и Восточной Сибири явления солифлюкции, которые наряду с термокарстом имеют большое рельефообразующее значение.

Многолетняя мерзлота влияет на рельеф, так как вода и лед имеют разную плотность, вследствие чего замерзающие и оттаивающие породы претерпевают деформации. Важно также то обстоятельство, что мерзлый грунт не пропускает воду.

Наиболее распространенный тип деформации мерзлых грунтов -- пучение, связанное с увеличением объема воды при замерзании. Возникающие при этом положительные формы рельефа называются буграми пучения; высота их обычно не более 2 м. Если бугры пучения образовались в пределах торфянистой тундры, то их обычно называют торфяными буграми; торф -- хороший теплоизолятор, мерзлота под ним сохраняется долго и нередко в тех местах, которые считаются свободными от многолетней мерзлоты, например на Кольском полуострове. Высота торфяных бугров может достигать 3--7 м, в плане они обычно округлы, располагаются иногда поодиночке, но чаще группами.

Летом верхний слой многолетней мерзлоты оттаивает. Лежащая ниже мерзлота мешает талой воде просачиваться вниз; вода, если не находит стока в реку или озеро, остается на месте до осени, когда снова замерзает. Весной оттаивание шло сверху вниз, как результат выравнивания температур уже прогретого воздуха и еще холодного грунта; осенью изменение температур также быстрее происходит в воздухе и промерзание идет тоже сверху вниз. В результате талая вода оказывается между водонепроницаемым слоем постоянной мерзлоты снизу и постепенно нарастающим сверху вниз слоем новой, сезонной мерзлоты. Лед занимает больший объем, чем вода. Вода, оказавшись между двумя слоями льда под огромным давлением, находит наиболее слабое место в сезонном мерзлом слое и прорывает его. Если она изливается на поверхность, образуется ледяное поле -- наледь; геоморфологическое значение наледи состоит в том, что по ее краям идет интенсивное морозное выветривание. Если же на поверхности плотный мохово-травяной покров или слой торфа, вода может не прорвать его, а только приподнять, растекшись под ним. Замерзнув затем, она образует ледяное ядро бугра; постепенно нарастая, такой бугор может достигнуть высоты 70 м при диаметре до 200 м.

Потепление климата, нарушение температурного режима грунтов вследствие вырубки леса, строительства и т. д. могут привести к протаиванию отдельных участков многолетней мерзлоты, которое вызовет просадки грунта, образование воронок, подземных полостей и других отрицательных форм рельефа, внешне напоминающих карстовые. Процессы рельефообразования, вызванные местным протаиванием многолетней мерзлоты, и все созданные ими формы называются термическим карстом, или (чаще) термокарстом (греч. therme -- тепло). В областях распространения термокарста много округлых по форме западин, в них обычно располагаются озера, так как увлажнение избыточное, а лежащая ниже многолетняя мерзлота водонепроницаема. Термокарстовые озера отличаются от карстовых более правильной формой и меньшей глубиной. В равнинных частях центральной Якутии часто встречаются аласы -- плоскодонные термокарстовые котловины от десятков метров до нескольких километров в диаметре и глубиной до 15--30 м. Часто аласы заняты озерами, болотами, лугами; иногда они представляют собой котловины спущенных или заросших термокарстовых озер.

В условиях многолетней мерзлоты, особенно если высоко содержание льда в мерзлой породе, вода производит на породу не только механическое, но и температурное воздействие, так как растапливание льда способствует разрушению породы. Поэтому введены специальные термины -- термоэрозия и термоабразия. Термоэрозия проявляется в том, что реки легко размывают берега, а овражная сеть достигает невероятной густоты даже в условиях очень плоского рельефа (например, на Ямале); термоабразия вызывает иногда быстрое отступание берегов под действием морских волн.

Формы рельефа, связанные с многолетней мерзлотой, могут находиться и там, где сейчас мерзлота отсутствует, то есть иметь реликтовый характер. Так, в средней и южной частях Республики Коми сейчас нет многолетней мерзлоты, но нередко встречаются неглубокие округлые озера, на аэрофотоснимках хорошо читается сетка полигональных грунтов, особенно хорошо видных на высоких речных террасах.

Заключение

Вечная мерзлота осложняет хозяйственное освоение территории. Особенно много затруднений возникает при гражданском и дорожном строительстве. При выемке грунта даже в разгар лета нужно предварительно оттаивать мерзлую почву, а талая порода обычно представляет собой вязкий и липкий «плывун». При строительстве зданий приходится считаться с угрозой вспучивания их фундаментов или с их неравномерной просадкой, так как во время эксплуатации зданий нарушается температурный режим мерзлоты, грунты подвергаются деформациям, а ледяные включения в них вытаивают. Поэтому фундаменты и опоры здесь приходится заглублять в мерзлый грунт, а дома строить на сваях -- именно таким образом в Красноярском крае построены дома в городах Норильск и Игарка.

Список литературы

1. Рассел Джесси Административно-территориальное деление Красноярского края; Книга по Требованию - Москва, 2012. 645 c.

2. Морозова Т.Г., Экономическая география России. М., 2000.

3. Лысенко Ю.Ф., Экономическая география Красноярского края. М., 1999.

4. Статейнов А. Минеральные ресурсы и полезные ископаемые / Анатолий Статейнов География Красноярского края. Красноярск, 2008. С.

5. Статейнов А. Почвы и природные зоны / Анатолий Статейнов География Красноярского края. Красноярск, 2008. С.

6. Петров А.И., Шантыкова Л.Н. Оценка водных ресурсов верховья р.Абакан. В сб. Актуальные вопросы геологии и географии Сибири, Томск. 1998. Т.4.

7. http://splanet.ru/referat/index-50208.php.

8. http://biofile.ru/bio/7242.html.

9. http://meridian12.ru/.

10. http://works.doklad.ru/.

Размещено на Allbest.ru