Температура и мощность вечной мерзлоты

Температура и мощность вечной мерзлоты — важнейшие характеристики, определяющие ее устойчивость. Как правило, эти параметры меняются с разной последовательностью. Сначала — температура, а затем — мощность.

Минимальные температуры обычно наблюдаются в приповерхностном слое вечномерзлой толщи, а по мере углубления температура повышается до 0°С на подошве. Температура мерзлых толщ непостоянна. В верхнем горизонте она изменяется в течение года. Весной и летом верхние слои постепенно нагреваются, а самый верхний нагревается настолько, что оттаивает на небольшую глубину. Осенью и зимой этот слой промерзает, и температура достигает минимальных значений. Колебания температуры, происходящие в верхнем слое в течение года, называются сезонными колебаниями, и они постепенно затухают на некоторой глубине (обычно 10 — 15 м). Ниже температура вечномерзлой толщи остается постоянной в течение года. Но это не означает, что на больших глубинах температура вечной мерзлоты не изменяется вообще. Здесь она также нестабильна, но изменения происходят медленно вслед за вековыми, тысячелетними и более длительными колебаниями климата. Когда говорят о температуре вечной мерзлоты, то имеют в виду среднегодовую температуру на глубине, где прекращаются сезонные колебания температуры.

Среднегодовые температуры вечной мерзлоты изменяются в широких пределах — от 0 до — 15°С. Минимальные температуры вечной мерзлоты наблюдаются в самых северных пределах ее ареала, в зоне сплошного распространения. К югу температура вечной мерзлоты постепенно становится выше и на южной границе равна 0° С.

Широтная температурная зональность мерзлоты сочетается с вертикальной поясностью в горах, где по мере подъема температура вечной мерзлоты понижается.

Температура и мощность вечной мерзлоты

Толщина вечной мерзлоты увеличивается с юга на север — от 3 — 4 до многих сотен метров. Однако в каждом конкретном районе толщина мерзлоты зависит от геологического строения земной коры, водонасыщенности промерзших толщ, рельефа, глубинных потоков тепла и т. д. В горах, расположенных в пределах ареала вечной мерзлоты, ее мощность обычно резко возрастает. Так, в северном Забайкалье, на хребте Удокан, мощность толщ, имеющих отрицательную температуру в течение всего года, достигает 1300 м, а в высокогорных частях Памира и Тянь-Шаня подобные толщи могут иметь мощность в 2,5 — 3 км. По сравнению с горными системами мощность мерзлых толщ на равнинах выглядит не столь впечатляюще: на севере Западной Сибири это 400 — 600 м, в районе устья реки Лены — 600 — 650 м.

Как видим, даже самые большие мощности вечной мерзлоты на 3 — 4 порядка меньше радиуса Земли, а в масштабах земной коры составляют небольшую ее часть. Даже на Марсе, где вечная мерзлота охватывает всю поверхность планеты от полюса до полюса, включая экваториальный пояс, вертикальное ее развитие не превышает 5 км. И это при условии, что средняя температура поверхности Марса -53°С. Средняя же температура поверхности Земли намного выше +14°С. Из этого сравнения ясно, что если мощность вечной мерзлоты и увеличивалась на Земле в эпохи похолодания, то марсианских масштабов она не достигала.