The Dynamics of Seasonal Thawing of Permafrost in the Region of Research Station “Ice Base “Cape Baranov” (Bolshevik Island, Severnaya Zemlya Archipelago)
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...
Published in: | Arctic and Antarctic Research |
---|---|
Main Authors: | , , , , , , , |
Other Authors: | |
Format: | Article in Journal/Newspaper |
Language: | Russian |
Published: |
Государственный научный центр Российской Федерации Арктический и антарктический научно-исследовательский институт
2018
|
Subjects: | |
Online Access: | https://www.aaresearch.science/jour/article/view/4 https://doi.org/10.30758/0555-2648-2018-64-1-16-30 |
id |
ftjaaresearch:oai:oai.aari.elpub.ru:article/4 |
---|---|
record_format |
openpolar |
institution |
Open Polar |
collection |
Arctic and Antarctic Research (E-Journal) |
op_collection_id |
ftjaaresearch |
language |
Russian |
topic |
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 |
spellingShingle |
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 P. Bogorodskii V. A. Makshtas P. V. Kustov Yu. V. Movchan V. П. Богородский В. А. Макштас П. В. Кустов Ю. В. Мовчан В. The Dynamics of Seasonal Thawing of Permafrost in the Region of Research Station “Ice Base “Cape Baranov” (Bolshevik Island, Severnaya Zemlya Archipelago) |
topic_facet |
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 |
description |
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. |
author2 |
Министерство образования и науки Российской Федерации (проект RFMEFI61617X0076) |
format |
Article in Journal/Newspaper |
author |
P. Bogorodskii V. A. Makshtas P. V. Kustov Yu. V. Movchan V. П. Богородский В. А. Макштас П. В. Кустов Ю. В. Мовчан В. |
author_facet |
P. Bogorodskii V. A. Makshtas P. V. Kustov Yu. V. Movchan V. П. Богородский В. А. Макштас П. В. Кустов Ю. В. Мовчан В. |
author_sort |
P. Bogorodskii V. |
title |
The Dynamics of Seasonal Thawing of Permafrost in the Region of Research Station “Ice Base “Cape Baranov” (Bolshevik Island, Severnaya Zemlya Archipelago) |
title_short |
The Dynamics of Seasonal Thawing of Permafrost in the Region of Research Station “Ice Base “Cape Baranov” (Bolshevik Island, Severnaya Zemlya Archipelago) |
title_full |
The Dynamics of Seasonal Thawing of Permafrost in the Region of Research Station “Ice Base “Cape Baranov” (Bolshevik Island, Severnaya Zemlya Archipelago) |
title_fullStr |
The Dynamics of Seasonal Thawing of Permafrost in the Region of Research Station “Ice Base “Cape Baranov” (Bolshevik Island, Severnaya Zemlya Archipelago) |
title_full_unstemmed |
The Dynamics of Seasonal Thawing of Permafrost in the Region of Research Station “Ice Base “Cape Baranov” (Bolshevik Island, Severnaya Zemlya Archipelago) |
title_sort |
dynamics of seasonal thawing of permafrost in the region of research station “ice base “cape baranov” (bolshevik island, severnaya zemlya archipelago) |
publisher |
Государственный научный центр Российской Федерации Арктический и антарктический научно-исследовательский институт |
publishDate |
2018 |
url |
https://www.aaresearch.science/jour/article/view/4 https://doi.org/10.30758/0555-2648-2018-64-1-16-30 |
long_lat |
ENVELOPE(98.000,98.000,79.500,79.500) |
geographic |
Arctic Severnaya Zemlya |
geographic_facet |
Arctic Severnaya Zemlya |
genre |
Arctic Arctic Bolshevik Island Cape Baranov Ice permafrost Permafrost and Periglacial Processes Severnaya Zemlya температу* вечная мерзлота |
genre_facet |
Arctic Arctic Bolshevik Island Cape Baranov Ice permafrost Permafrost and Periglacial Processes Severnaya Zemlya температу* вечная мерзлота |
op_source |
Arctic and Antarctic Research; Том 64, № 1 (2018); 16-30 Проблемы Арктики и Антарктики; Том 64, № 1 (2018); 16-30 2618-6713 0555-2648 10.30758/0555-2648-2018-64-1 |
op_relation |
https://www.aaresearch.science/jour/article/view/4/5 Справочник по климату СССР. Ч. II: Температура воздуха и почвы. Вып. 24: Якутская АССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1966. 398 с. Почвенно-географическое районирование СССР. URL: http://www.ecosystema.ru/08nature/soil/i13.htm (дата обращения 01.02.2018). Сумгин М.И., Качурин С.П., Толстихин Н.И., Тумель В.Ф. Общее мерзлотоведение. М.: Изд-во АН СССР, 1940. 340 с. Гаврильев Р.И. Теплофизические свойства компонентов природной среды в криолитозоне. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2004. 145 с. Гаврильев Р.И. Теплофизические свойства горных пород и напочвенных покровов криолитозоны. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 1998. 280 с. Заболотник С.И. Широтные и высотные закономерности сезонного протаивания грунтов в Якутии // Проблемы геокриологии. Якутск: Ин-т мерзлотоведения СО РАН, 1998. C. 88–94. Анисимов О.А. Вероятностно-статистическое моделирование мощности сезонноталого слоя в условиях современного и будущего климата: результаты // Криосфера Земли. 2009. Т. XIII. № 3. С. 36–44. Romanovsky V.E., Marchenko S. The GIPL permafrost dynamic model, 2013. URL: http:// www.snap.uaf.edu/attachments/The%20GIPL-1%20Model-final.pdf (дата обращения 10.02.2018). Кудрявцев В.А., Гарагуля Л.С., Кондратьева К.А., Меламед В.Г. Основы мерзлотного прогноза при инженерно-геологических исследованиях. М.: Наука, 1974. 431 с. Sazonova T.S., Romanovsky V.E. A model for regional-scale estimation of temporal and spatial variability of active-layer thickness and mean annual ground temperatures // Permafrost and Periglacial Processes. 2003. № 2. P. 125–140. Анисимов О.А. Современные и будущие изменения вечной мерзлоты: синтез наблюдений и моделирования // Проблемы Арктики и Антарктики. 2008. № 1 (78). С. 7–16. Керстен М.С. Тепловые свойства грунта // Мерзлотные явления в грунте. М.: Иностр. лит., 1955. С. 200–207. СНиП 2.02.04-88 «Основания и фундаменты на многолетнемерзлых грунтах». М.: Стройиздат, 1990. 53 с. Богородский П.В., А.П. Макштас, В.Ю. Кустов, А.С. Грубый, В.В. Мовчан. Динамика сезонного протаивания вечной мерзлоты в районе гидрометеорологической обсерватории Тикси // Проблемы Арктики и Антарктики. 2015. № 4 (106). С. 89–99. Константинов П.Я., Аргунов Р.Н., Герасимов Е.Ю., Угаров И.С. О связи глубины сезонного протаивания с межгодовой изменчивостью средней годовой температуры грунтов // Криосфера Земли. 2006. Т. Х. № 3. С. 15–22. https://www.aaresearch.science/jour/article/view/4 doi:10.30758/0555-2648-2018-64-1-16-30 |
op_rights |
Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access). Авторы, публикующие в данном журнале, соглашаются со следующим:Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договорённости, касающиеся не-эксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге), со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access). |
op_rightsnorm |
CC-BY |
op_doi |
https://doi.org/10.30758/0555-2648-2018-64-1-16-30 https://doi.org/10.30758/0555-2648-2018-64-1 |
container_title |
Arctic and Antarctic Research |
container_volume |
64 |
container_issue |
1 |
container_start_page |
16 |
op_container_end_page |
30 |
_version_ |
1766302468603379712 |
spelling |
ftjaaresearch:oai:oai.aari.elpub.ru:article/4 2023-05-15T14:28:18+02:00 The Dynamics of Seasonal Thawing of Permafrost in the Region of Research Station “Ice Base “Cape Baranov” (Bolshevik Island, Severnaya Zemlya Archipelago) Динамика сезонного протаивания мерзлоты в районе научно-исследовательского стационара «Ледовая база “Мыс Баранова”» (о. Большевик, арх. Северная Земля) P. Bogorodskii V. A. Makshtas P. V. Kustov Yu. V. Movchan V. П. Богородский В. А. Макштас П. В. Кустов Ю. В. Мовчан В. Министерство образования и науки Российской Федерации (проект RFMEFI61617X0076) 2018-03-30 application/pdf https://www.aaresearch.science/jour/article/view/4 https://doi.org/10.30758/0555-2648-2018-64-1-16-30 rus rus Государственный научный центр Российской Федерации Арктический и антарктический научно-исследовательский институт https://www.aaresearch.science/jour/article/view/4/5 Справочник по климату СССР. Ч. II: Температура воздуха и почвы. Вып. 24: Якутская АССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1966. 398 с. Почвенно-географическое районирование СССР. URL: http://www.ecosystema.ru/08nature/soil/i13.htm (дата обращения 01.02.2018). Сумгин М.И., Качурин С.П., Толстихин Н.И., Тумель В.Ф. Общее мерзлотоведение. М.: Изд-во АН СССР, 1940. 340 с. Гаврильев Р.И. Теплофизические свойства компонентов природной среды в криолитозоне. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2004. 145 с. Гаврильев Р.И. Теплофизические свойства горных пород и напочвенных покровов криолитозоны. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 1998. 280 с. Заболотник С.И. Широтные и высотные закономерности сезонного протаивания грунтов в Якутии // Проблемы геокриологии. Якутск: Ин-т мерзлотоведения СО РАН, 1998. C. 88–94. Анисимов О.А. Вероятностно-статистическое моделирование мощности сезонноталого слоя в условиях современного и будущего климата: результаты // Криосфера Земли. 2009. Т. XIII. № 3. С. 36–44. Romanovsky V.E., Marchenko S. The GIPL permafrost dynamic model, 2013. URL: http:// www.snap.uaf.edu/attachments/The%20GIPL-1%20Model-final.pdf (дата обращения 10.02.2018). Кудрявцев В.А., Гарагуля Л.С., Кондратьева К.А., Меламед В.Г. Основы мерзлотного прогноза при инженерно-геологических исследованиях. М.: Наука, 1974. 431 с. Sazonova T.S., Romanovsky V.E. A model for regional-scale estimation of temporal and spatial variability of active-layer thickness and mean annual ground temperatures // Permafrost and Periglacial Processes. 2003. № 2. P. 125–140. Анисимов О.А. Современные и будущие изменения вечной мерзлоты: синтез наблюдений и моделирования // Проблемы Арктики и Антарктики. 2008. № 1 (78). С. 7–16. Керстен М.С. Тепловые свойства грунта // Мерзлотные явления в грунте. М.: Иностр. лит., 1955. С. 200–207. СНиП 2.02.04-88 «Основания и фундаменты на многолетнемерзлых грунтах». М.: Стройиздат, 1990. 53 с. Богородский П.В., А.П. Макштас, В.Ю. Кустов, А.С. Грубый, В.В. Мовчан. Динамика сезонного протаивания вечной мерзлоты в районе гидрометеорологической обсерватории Тикси // Проблемы Арктики и Антарктики. 2015. № 4 (106). С. 89–99. Константинов П.Я., Аргунов Р.Н., Герасимов Е.Ю., Угаров И.С. О связи глубины сезонного протаивания с межгодовой изменчивостью средней годовой температуры грунтов // Криосфера Земли. 2006. Т. Х. № 3. С. 15–22. https://www.aaresearch.science/jour/article/view/4 doi:10.30758/0555-2648-2018-64-1-16-30 Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access). Авторы, публикующие в данном журнале, соглашаются со следующим:Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договорённости, касающиеся не-эксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге), со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access). CC-BY Arctic and Antarctic Research; Том 64, № 1 (2018); 16-30 Проблемы Арктики и Антарктики; Том 64, № 1 (2018); 16-30 2618-6713 0555-2648 10.30758/0555-2648-2018-64-1 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 info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion 2018 ftjaaresearch https://doi.org/10.30758/0555-2648-2018-64-1-16-30 https://doi.org/10.30758/0555-2648-2018-64-1 2020-11-25T13:15:16Z 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. Article in Journal/Newspaper Arctic Arctic Bolshevik Island Cape Baranov Ice permafrost Permafrost and Periglacial Processes Severnaya Zemlya температу* вечная мерзлота Arctic and Antarctic Research (E-Journal) Arctic Severnaya Zemlya ENVELOPE(98.000,98.000,79.500,79.500) Arctic and Antarctic Research 64 1 16 30 |