The Dynamics of Seasonal Thawing of Permafrost in the Region of Research Station “Ice Base “Cape Baranov” (Bolshevik Island, Severnaya Zemlya Archipelago)

• Published in: Arctic and Antarctic Research
• Main Authors: P. Bogorodskii V., A. Makshtas P., V. Kustov Yu., V. Movchan V., П. Богородский В., А. Макштас П., В. Кустов Ю., В. Мовчан В.
• Other Authors: Министерство образования и науки Российской Федерации (проект RFMEFI61617X0076)
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: Russian
• Published: Государственный научный центр Российской Федерации Арктический и антарктический научно-исследовательский институт 2018
• Subjects: active soil layer; measurements; modeling; permafrost; thawing; Severnaya Zemlya Archipelago; snow cover; thermal regime; vegetation; архипелаг Северная Земля; вечная мерзлота; деятельный слой грунта; измерения; моделирование; протаивание; растительный и снежный покровы; термический режим; Arctic; Severnaya Zemlya; Bolshevik Island; Cape Baranov; Ice; Permafrost and Periglacial Processes; температу*
• Online Access: https://www.aaresearch.science/jour/article/view/4; https://doi.org/10.30758/0555-2648-2018-64-1-16-30

The results of permafrost observations in the northern part of theBolshevikIsland(Severnaya Zemlya Archipelago) started in February 2016 at the meteorological site of the research station “Ice Base “CapeBaranov” are presented. Features of two-year measurements of temperature, heat flux and humidity in the soil active layer due to the processes of its seasonal thawing/freezing, including the so-called “zero curtain effect” are described. The review of climatic and landscape characteristics of the research area, as well as the parameterization of thermophysical properties of the three main types of arctic soils (sandy, sandy loamy and clayey) in the frozen and thawed state was performed. Using the stationary model, realizing the Kudryavtsev’s algorithm, the data of atmospheric reanalysis and direct meteorological observations, interannual variability of seasonal thawing depth as well as mean annual temperature of permafrost surface for various soil types on theBolshevikIslandwere obtained. It is shown that the permafrost-climatic changes during last 70 years, despite significant interannual fluctuations, reflecting the variability of atmospheric conditions at the Severnaya Zemlya Archipelago, are consistent with global temperature increase, and taken into account variations in the snow layer thicknesses and vegetation cover are close to the same measured in 2016–2017 years. Представлены результаты первых мерзлотных наблюдений в северной части о. Большевик (арх. Северная Земля), начатых в феврале2016 г. на НИС «Ледовая база “Мыс Баранова”». Описаны особенности температурной структуры и влажности деятельного слоя грунта, обусловленные процессами сезонного протаивания/промерзания, включая так называемый «эффект нулевого занавеса». Выполнена параметризация теплофизических свойств основных типов арктических грунтов в мерзлом и талом состоянии. С помощью стационарной модели, основанной на известном алгоритме Кудрявцева, данных атмосферного реанализа и прямых метеонаблюдений получены оценки многолетней изменчивости глубины сезонного протаивания грунтов о. Большевик. Показано, что мерзлотно-климатические изменения последних 70 лет, несмотря на существенные межгодовые колебания, согласуются с ходом глобального повышения температуры.