Фото: Лев Федосеев/ ТАСС
Ученые из Новосибирска разработали методику для оценки состояния почвогрунтов в Арктике при изменении температуры и под влиянием внешних нагрузок, пишет ТАСС. Новый подход позволяет прогнозировать темпы таяния многолетней мерзлоты и отслеживать изменения с дискретностью 10 минут для суточных и 1 сутки – для сезонных процессов.
Методика учитывает сразу несколько взаимосвязанных процессов: теплопередачу, механическую деформацию и фазовые переходы воды.
«Это в будущем поможет спрогнозировать, как будет вести себя грунт дальше, а также учесть различные факторы при строительстве дорог, зданий и трубопроводов в районах вечной мерзлоты, - отметила Анастасия Кутищева, руководитель проекта в Новосибирском государственном техническом университете. – Алгоритмы мы оптимизировали для параллельных вычислений. Это позволило провести расчеты быстрее и в более высоком разрешении. Чем выше детализация, тем лучше прогноз, а в таких вопросах, как устойчивость зданий или безопасность трубопроводов, точность решает все».
Как мерзлые грунты реагируют на изменения температуры и нагрузки? Ученые выяснили, что под действием гравитации (без учета подвижности грунтовых вод) при оттаивании грунта порода проседает на 2 сантиметра за сезон. С помощью новой методики исследователи зафиксировали последовательное таяние и замерзание породы до 4 метров в глубину. Этот процесс приводит к деградации структуры мерзлой породы.
Ученые также получили важные данные о влиянии техногенных факторов. Так, оказалось, что теплая бетонная свая создает вокруг себя область постоянного оттаивания, что делает породу менее прочной и несет серьезные риски для строительства.
Отметим, поскольку тема серьезна, не только в НГТУ занимаются проблемами многолетней мерзлоты: этот регионзанимает около 65% площади России от Кольского полуострова до границы с Монголией и далее на север до Охотского моря.
Специалисты Арктического и антарктического научно-исследовательского института (ААНИИ) ведут наблюдение в 78 пунктах государственной системы фонового мониторинга многолетней мерзлоты в 12 регионах страны. Самый северный из них – на Земле Франца-Иосифа, самый южный – в Ташанте (юго-восток Республики Алтай), в Алтайском крае работают высокогорные пункты наблюдений за мерзлотой. В 2025 году система мониторинга увеличится до 140 пунктов, объединив Архангельскую, Мурманскую и Магаданскую области, НАО и ЯНАО, Красноярский край, Якутию, Бурятию и Чукотку, Алтай и Забайкалье. Информацию по всем точкам собирает Центр мониторинга состояния многолетней мерзлоты.
Кроме динамики грунта, ученые исследуют влияние таяния мерзлоты на уровень выбросов метана и углекислого газа, которые освобождаются при таянии и ускоряют потепление климата. Таким образом, с учетом этих процессов прогнозирование изменения климата станет более точным.
Согласно прогнозам, в западном секторе высокоширотной Арктики начало деградации мерзлых толщ прогнозируется в ближайшие 20-30 лет из-за воздействия теплых воздушных масс Атлантики. Мониторинг позволяет выявить районы, попадающие в зону риска.
Тема устойчивого развития Арктики всерьез беспокоит власти, ученых и предпринимателей. 13-14 марта в Москве пройдет Х Юбилейная международная научно-практическая конференция «Дальний Восток и Арктика: устойчивое развитие» («Дальний Восток и Арктика – 2025»). А 26 - 27 марта в Мурманске – Международный арктический форум «Арктика – территория диалога», сообщают информационные агентства.
Освоение газонефтяных ресурсов в регионе, развитие Северного морского пути, запуск туристических программ в местах с уникальными природными условиями и хрупким экологическим балансом требует продуманного подхода с учетом требований природоохранного законодательства нашей страны.
Методика учитывает сразу несколько взаимосвязанных процессов: теплопередачу, механическую деформацию и фазовые переходы воды.
«Это в будущем поможет спрогнозировать, как будет вести себя грунт дальше, а также учесть различные факторы при строительстве дорог, зданий и трубопроводов в районах вечной мерзлоты, - отметила Анастасия Кутищева, руководитель проекта в Новосибирском государственном техническом университете. – Алгоритмы мы оптимизировали для параллельных вычислений. Это позволило провести расчеты быстрее и в более высоком разрешении. Чем выше детализация, тем лучше прогноз, а в таких вопросах, как устойчивость зданий или безопасность трубопроводов, точность решает все».
Как мерзлые грунты реагируют на изменения температуры и нагрузки? Ученые выяснили, что под действием гравитации (без учета подвижности грунтовых вод) при оттаивании грунта порода проседает на 2 сантиметра за сезон. С помощью новой методики исследователи зафиксировали последовательное таяние и замерзание породы до 4 метров в глубину. Этот процесс приводит к деградации структуры мерзлой породы.
Ученые также получили важные данные о влиянии техногенных факторов. Так, оказалось, что теплая бетонная свая создает вокруг себя область постоянного оттаивания, что делает породу менее прочной и несет серьезные риски для строительства.
Отметим, поскольку тема серьезна, не только в НГТУ занимаются проблемами многолетней мерзлоты: этот регионзанимает около 65% площади России от Кольского полуострова до границы с Монголией и далее на север до Охотского моря.
Специалисты Арктического и антарктического научно-исследовательского института (ААНИИ) ведут наблюдение в 78 пунктах государственной системы фонового мониторинга многолетней мерзлоты в 12 регионах страны. Самый северный из них – на Земле Франца-Иосифа, самый южный – в Ташанте (юго-восток Республики Алтай), в Алтайском крае работают высокогорные пункты наблюдений за мерзлотой. В 2025 году система мониторинга увеличится до 140 пунктов, объединив Архангельскую, Мурманскую и Магаданскую области, НАО и ЯНАО, Красноярский край, Якутию, Бурятию и Чукотку, Алтай и Забайкалье. Информацию по всем точкам собирает Центр мониторинга состояния многолетней мерзлоты.
Кроме динамики грунта, ученые исследуют влияние таяния мерзлоты на уровень выбросов метана и углекислого газа, которые освобождаются при таянии и ускоряют потепление климата. Таким образом, с учетом этих процессов прогнозирование изменения климата станет более точным.
Согласно прогнозам, в западном секторе высокоширотной Арктики начало деградации мерзлых толщ прогнозируется в ближайшие 20-30 лет из-за воздействия теплых воздушных масс Атлантики. Мониторинг позволяет выявить районы, попадающие в зону риска.
Тема устойчивого развития Арктики всерьез беспокоит власти, ученых и предпринимателей. 13-14 марта в Москве пройдет Х Юбилейная международная научно-практическая конференция «Дальний Восток и Арктика: устойчивое развитие» («Дальний Восток и Арктика – 2025»). А 26 - 27 марта в Мурманске – Международный арктический форум «Арктика – территория диалога», сообщают информационные агентства.
Освоение газонефтяных ресурсов в регионе, развитие Северного морского пути, запуск туристических программ в местах с уникальными природными условиями и хрупким экологическим балансом требует продуманного подхода с учетом требований природоохранного законодательства нашей страны.
