научная статья по теме ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПОЙМЕННЫХ ТАЛИКОВ География

Текст научной статьи на тему «ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПОЙМЕННЫХ ТАЛИКОВ»

региональные географические проблемы

УДК 551.34

географические закономерности распространения пойменных таликов

© 2014 г. В.М. Михайлов

Северо-Восточная научно-исследовательская мерзлотная станция Института мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН

Поступила в редакцию 11.09.2011 г.

При региональных оценках мерзлотных и гидрогеологических особенностей территорий любого ранга необходимо учитывать обилие пойменных таликов, которые при широком распространении сосредоточивают подавляющую долю подземного стока и становятся ведущим фактором прерывистости криолитозоны. Ранее для этого использовались только непосредственные данные, фрагментарность которых обусловила различие мнений о закономерностях территориального распространения талых зон в речных долинах.

Поскольку конвективный теплообмен с таликами сильно охлаждает речные воды, подобные закономерности можно в принципе выявить, сравнивая температуры воды - при непременном учете климатических условий и водности рек. Для этого разработан комплексный критерий: приведенная температура воды. С использованием обширной гидрометеорологической информации показано, что северо-восток Азии выделяется наиболее широким распространением пойменных таликов; с этим выводом согласуются сведения из геоботанической литературы. Подтверждена связь таликов с ветвящимися реками, что существенно расширяет возможность территориальных обобщений и повышает их объективность.

Введение. Теснейшая взаимосвязь гидрогеологического и мерзлотного режимов речных долин общепризнанна. Особенно ярко она проявляется в пойменных таликах, протягивающихся на десятки и сотни километров. Такие талики формируются вследствие конвективного теплообмена речных вод с горными породами, обусловленного чрезвычайно интенсивным "встречным" водообменом, при котором на каждом небольшом отрезке долины одновременно происходят как инфильтрация речных вод в аллювий, так и поступление в русло грунтовых вод. Этот процесс развивается благодаря специфическому строению аллювия: существованию в нем предпочтительных путей фильтрации, сложенных почти исключительно гравийно-галечным материалом без мелкозернистого заполнителя [11].

При широком распространении пойменных таликов, что характерно, в частности, для северо-востока Азии, они играют выдающуюся роль в формировании гидрогеологического и гидрологического режима территории, сосредоточивая подавляющую долю подземного стока и приобретая большое значение в формировании речного стока. Прерывистость криолитозоны в суровых климатических условиях региона (далее для

краткости "Северо-Восток") обусловлена почти исключительно подобными таликами, в сумме занимающими многие тысячи квадратных километров [10].

Очевидно, что в целом ряде гидрогеологических, мерзлотных и гидрологических аспектов региональные обобщения невозможны без учета обилия пойменных таликов. Имеющиеся на этот счет суждения немногочисленны и противоречивы. Причина заключается в ограниченности традиционных подходов, опирающихся преимущественно на непосредственные сведения о мерзлотно-гидрогеологических условиях долин. Такие данные, полученные в основном при разработке россыпных месторождений, неизбежно носят фрагментарный характер.

В настоящей работе распространение пойменных таликов оценивается при помощи объективного количественного критерия, для расчета которого использована стандартная гидрометеорологическая информация, отличающаяся намного большей полнотой и относительно равномерным территориальным распределением. Сделанные выводы подтверждаются анализом сведений из геоботанической литературы.

Состояние проблемы. Наиболее масштабные территориальные оценки принадлежат И.А. Некрасову [16, 17]. В монографии [16] обилие пойменных таликов в горных областях востока нашей страны оценивается по пятибалльной шкале

следующим образом (с. 168):

Момско-Черская 4

Яно-Оймяконская 3

Колымская 3

Верхоянская 4

Юдомо-Майская 3

Магаданская 2

Джугджурская 2

Алдано-Учуро-Становая 4

Прибайкальско-Становая 3

Забайкальская 2

В данном диапазоне 2 балла означают, что пойменные талики встречаются очень редко; 3 - редко; 4 - часто.

Из этих оценок наибольшие сомнения вызывают низкие баллы, полученные Магаданской и Колымской областями. В отношении сравнительно хорошо изученных районов бассейна Верхней Колымы и сопредельных с ним - р. Индигирка в литературе не раз высказывались суждения об исключительном обилии пойменных таликов. Еще в 1946 г. Н.В. Губкин писал, что "подрусло-вые потоки чрезвычайно широко распространены в Колымо-Индигирском крае" [4, с. 24]. Как видно из текста статьи, речь на самом деле идет о потоках грунтовых вод, захватывающих всю пойму: "ширина подрусловых таликов отвечает примерно новейшей пойме долины" (с. 22). В работе А.А. Зеленкевича [5] говорится даже о зоне с абсолютными отметками от 600 до 900 м, где "...подрусловые талики (опять-таки пойменные. - В.М.), как правило, характеризуются сплошным распространением" (с. 202). Это утверждение относится уже ко всей административной территории Магаданской области (включавшей Чукотский АО). Выводы этих авторов другими исследователями сомнению не подвергались.

С ними согласуются также и геоботанические данные (поскольку чозениевые и тополево-чо-зениевые древостои служат общепризнанным индикатором пойменных таликов). По сведениям А.Т. Реутт [23], "...едва ли не самая удивительная черта растительного покрова Севера Дальнего Востока ... - это долинные реликтовые чозение-во-тополевые леса. ... По всему бассейну Колымы и Охотскому побережью (которое примерно соответствует "Магаданской области" И.А. Некрасова. - В.М.) ... леса из тополя и чозении

встречаются постоянно в поймах рек и образуют высокоствольные густые насаждения..." (с. 261).

В работе [17] приведенные выше балльные оценки не только не уточняются, несмотря на появление новых данных, но даже не повторяются: "гидрогенные (подводно-тепловые) талики, в особенности их подвиды: подозерные, под-русловые и пойменные талики, широко развиты по всей территории Восточной Сибири" (с. 53). Содержание этой фразы трудно понимать иначе как утверждение, что каждая из перечисленных категорий гидрогенных таликов пользуется одинаково широким распространением почти на всей огромной территории нашей страны, лежащей к востоку от Енисея (в книге не рассматриваются лишь Камчатка и Приморье).

По мнению П.Ф. Швецова [27], пойменные талики распространены на этой территории крайне неравномерно. Выделенные автором забайкальская и сходная с ней приамурская "горнодолинные геокриологические формации" характеризуются следующим образом: "Преобладающая часть всей площади районов и областей с беспрестанно мерзлыми породами падает на днища долин и падей" (с. 88). И далее там же: "Колымская горнодолинная геокриологическая формация характеризуется совсем иной закономерностью... самой высокой температурой породы, малой мощностью и большой прерывистостью многолетней криолитозоны характеризуются днища горных долин.".

В издании "Геокриология СССР" ([2] и другие тома данной серии) описание мерзлотно-гидро-геологических условий дается на двух уровнях: во-первых, для обширных провинций криоли-тозоны, соответствующих каждому из томов; во-вторых, отдельно для каждого из таксонов низшего ранга (регионов). Сравнительный анализ в рассматриваемом аспекте отсутствует на обоих уровнях, а собственное цельное представление из приведенных региональных характеристик составить невозможно, в том числе и по той причине, что эти характеристики принадлежат разным авторам.

Как видно из приведенного краткого обзора, состояние проблемы нельзя считать удовлетворительным. Это объясняется рядом причин, прежде всего недостаточной и крайне неравномерной изученностью криолитозоны - при том, что возможность использования дополнительных сведений сильно ограничена. Давно известно отсутствие связи между распространением пойменных таликов и климатическими условиями; то же справедливо и в отношении большинства других

факторов природной среды, отражаемых на топографических и тематических картах.

Положение могло бы быть улучшено с использованием геоботанической информации, способной заметно расширить территориальный охват за счет ряда районов, не изученных в геокриологическом отношении, и таким образом повысить обоснованность оценок. Но по-настоящему существенный прогресс возможен только на основе анализа факторов, определяющих формирование пойменных таликов, и воздействия этих факторов на другие компоненты природных комплексов речных долин.

В результате предыдущих исследований было не только установлено, что подобные талики формируются вследствие конвективного теплообмена между реками и аллювиальными отложениями, но и разработаны подробные методы расчетов тепловых потоков. На этой основе были получены количественные оценки распространения таликов в крупных речных системах путем моделирования термического режима речных вод [9]. Но необходимость использования больших объемов разноплановой информации, а также неоднородность большинства речных бассейнов в отношении используемых в расчетах характеристик сильно ограничивают возможность применения данного метода. Для более широких обобщений необходима разработка других подходов.

теория и методы. Поскольку конвективный теплообмен с горными породами существенно понижает температуру речных вод, на качественном уровне обилие пойменных таликов можно, в принципе, оценить с использованием гидрологических данных. Но температура воды в реках сильно зависит от климатических условий, поэтому для корректного сопоставления термического режима двух произвольно взятых рек необходимо прежде всего учесть влияние всего комплекса метеорологических характеристик. Для этого хорошо подходит величина, численно близкая к равновесной температуре воды (Те), которая первоначально была введена для характеристики поверхностного слоя в водоемах [30].

По определению авторов, равновесная температура - это такая температура водной поверхности, при которой средняя интенсивность ее теплообмена с атмосферой (д,) равна нулю. В дальнейшем данная характеристика ста

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком