научная статья по теме КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ ПОД РУКОВОДСТВОМ С. Н. НОВИКОВА ГИДРОЛОГИЯ ЗАБОЛОЧЕННЫХ ТЕРРИТОРИЙ ЗОНЫ МНОГОЛЕТНЕЙ МЕРЗЛОТЫ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ, СПБ, ВВМ, 2009, 536 С Геофизика

Текст научной статьи на тему «КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ ПОД РУКОВОДСТВОМ С. Н. НОВИКОВА ГИДРОЛОГИЯ ЗАБОЛОЧЕННЫХ ТЕРРИТОРИЙ ЗОНЫ МНОГОЛЕТНЕЙ МЕРЗЛОТЫ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ, СПБ, ВВМ, 2009, 536 С»

Коллектив авторов под руководством С. Н. Новикова "Гидрология заболоченных территорий зоны многолетней мерзлоты Западной Сибири", СПб, ВВМ, 2009, 536 с.

Создание большой монографии "Гидрология заболоченных территорий зоны многолетней мерзлоты Западной Сибири" в конце 2009 г. безусловно является значительным событием в научном мире. В ней представлены результаты многолетних гидрологических исследований в Западно-Сибирской низменности, мало изученного и уникального по заболоченности ре-ги о на.

В середине 1960-х годов ГГИ начал широкомасштабные исследования гидрометеорологического режима заболоченных территорий в центральной части Западной Сибири (в том числе и круглогодичная экспедиция ГГИ с 1965 г. до середины 1970-х годов, была подготовлена монография "Болота Западной Сибири, их строение и гидрологический режим" (Гид-рометеоиздат, 1976, под ред. К. Е. Иванова и С. М. Новикова) (районы нефтяных месторождений Шаимское, Правдинское и др.)), проведены также гидрографические обследования водных объектов — рек, озер, болот. По результатам этих исследований и создана Типологическая карта болот Западно-Сибирской равнины масштаба 1 : 2 500 000 (М., ГУГК, 1977). С середины 1970-х годов районы работ экспедиции ГГИ постепенно переместились к северу, в зону многолетней мерзлоты. Объектами исследований стали болота не талой, а мерзлой зоны, которые, как известно, значительно отличаются от болот многолетней мерзлоты. В небольшом обзоре имеющихся сведений о режимных гидрологических наблюдениях в северной части Западной Сибири показано, насколько они скудны (глава 1, "Гидрологическая изученность северной части Западной Сибири"). В связи с этим была обоснована необходимость организации стационаров и проведения не только режимных гидрометеорологических наблюдений и экспериментальных исследований водно-физических свойств торфяной залежи в районах самих стационаров, а также на многих других территориях (районах) нефтяных и газовых месторождений.

Западно-Сибирская экспедиция (ЗСЭ ГГИ) начиная с 1965 до 2000 г. непрерывно проводила круглогодичные исследования. Они включали стационарные наблюдения на 10 гидрологических стационарах, созданных в зонах полигональных, бугристых и олиготрофных (сфагновых) болот, а также наблюдения за режимом водных объектов. Осуществлялась одновременно работа полевых специализированных отрядов (геоботанического, гидрографических речного и озерного, гидрологического и гидрофизического), проводящих исследования на разных участках этого обширного региона. За весь период работы экспедиции исследованиями гидрологического режима заболоченных территорий была охвачена практически вся Западно-Сибирская равнина — от Барабинской низменности (лесостепи) до северной части Ямала (арктической тундры).

В книге приведены подробные описания стационарных пунктов наблюдений, методологии экспедиционных исследований гидрометеорологического режима заболоченных территорий включая теплобалансовые, геобо-

танические и стратиграфические исследования (глава 2). Многолетние геоботанические исследования болотных ландшафтов с использованием ландшафтного дешифрирования аэрофотоснимков болот и космической съемки позволили определить распространение болот по территории и ее заболоченность, выявить геоморфологические условия их залегания. Установление зональных особенностей болот и основных типов болотных микроландшафтов позволило дать классификацию (полигональные, бугристые, олиготрофные сфагновые болота) и их типологические характеристики. Было установлено, что мерзлые полигональные (олиго-мезотроф-ные и евтрофные) и бугристые (олиго-мезотрофные) занимают 75% исследуемой площади. Самые северные — полигональные — болота, расположенные за Полярным кругом в тундре и лесотундре, занимают площадь 357 тыс. км2. Мощность их торфяной залежи (в среднем составляет 20—50 см и только на террасах и в депрессиях изредка достигает 1—3 м) зависит от местоположения массива, и она постоянно находится в мерзлом состоянии даже в самые теплые годы. Средняя заболоченность составляет 20%, достигая в отдельных районах 35—50%.

Зона бугристых болот, расположенная южнее полигональных, занимает площадь более 400 тыс. км2 при средней заболоченности территории 40% (достигая в некоторых районах бассейна 60—70%). В результате дешифрирования материалов космических снимков и аэрофотосъемки было уточнено положение южной границы бугристых болот, проведенной ранее Е. А. Романовой (1977 г.). Установлено, что эта граница проходит примерно по параллели Сибирских Увалов. Дополнение к прежней классификации бугристых болот с учетом только высоты бугров (низкобугристые высотой до 2 м и высокобугристые высотой 2 м и более), но и их формы было основанием для нового разделения на группы болотных комплексных микроландшафтов: низкобугристых на мелкобугристые и плоскобугристые, а высокобугристых на пологовыпуклобугристые и крупнобугристые. Даны также их подробные типологические характеристики, радиоуглеродным методом определены их возраст и генезис (глава 3).

Длительное и подробное изучение водно-физических свойств торфяной залежи, влажности почвогрунтов (торфяных и минеральных), а также теплового режима и составляющих теплового баланса болот были основанием для создания математической модели расчета водно-теплового режима деятельного слоя бугристых болот (главы 5—10).

Исследованию гидрологического режима малых и средних рек было уделено большое внимание. До начала работы ЗСЭ ГГИ на рассматриваемой территории имелось всего лишь пять пунктов наблюдений на больших реках и три пункта на малых водотоках. На основании столь скудных материалов стационарной сети Росгидромета РФ невозможно было разработать надежные методы расчета гидрологических характеристик речного стока, особенно для малых и средних рек. Было организовано 10 гидрологических стационаров, на четырех из которых проводились круглогодичные наблюдения за речным стоком, а на трех — только в весенне-летний период. В состав программы экспедиции было включено 34 речных водосбора разных площадей (от 10 до 2000 км2) для получения их подробных гидрографических характеристик, изучены уровенный режим рек подзоны полигональных и бугристых болот, сток рек и его годовая изменчивость, условия формирования снегового покрова в зависимости от рельефа местности и произведены в нем оценки максимальных влагозапасов. Были сде-

ланы новые расчеты максимального речного стока (весеннего и весенне-летнего половодья), а также выявлены условия формирования минимального стока в июне в зонах полигональных и бугристых болот, предложены новые методы расчета этого стока при недостаточности данных наблюдений. Несмотря на почти полное отсутствие гидрологической сети наблюдений в рассматриваемой зоне (полуострова Ямал, Гыданский, Тазов-ский), на основании проведенных аэрофотосъемочных, аэрогидрометрических и визуальных работ ГГИ удалось составить определенное представление о ледовом режиме рек данного региона (средней дате ледостава — 17 октября, средней дате вскрытия малых рек, продолжительности периода с ледовыми явлениями — 8,5—9 мес. и др.). Выявлена зависимость между толщиной льда на разных реках и суммами отрицательных температур воздуха (глава 11).

Информация о гидрологическом режиме и водном балансе малых и средних озер криолитозоны также была весьма скудна, хотя Западно-Сибирская равнина, как известно, характеризуется исключительно высокой степенью заболоченности и обилием озер, из которых 80% являются внут-риболотными. В период исследований экспедиции ГГИ удалось обследовать 490 внутриболотных озер, выявить их генезис и морфологию, установить уровенный, температурный и ледовый режимы, ранее практически не изученные. Для получения сведений о составляющих водного баланса озер были необходимы данные об испарении с водной поверхности. До работы экспедиции единственным источником такой информации служили только материалы наблюдений, проводимых на водноиспарительной площадке г. Салехард. Наблюдения за испарением непосредственно с поверхности водоемов, организованные ЗСЭ в 1975—1983 гг. на пяти внутриболотных озерах зон бугристых и полигональных болот, послужили основой для расчетов испарения с акватории водоемов, а далее — их водного баланса. В работе представлены результаты средних многолетних значений составляющих водного баланса внутриболотных озер (глава 12).

В ходе систематических наблюдений за химическим составом воды рек, болотных и озерных вод были получены характеристики их макро- и микроэлементного состава и установлена степень изменений гидрохимических показателей речных вод (малых и больших рек) и вод внутриболотных озер в зависимости от степени и характера заболоченности водосборов (глава 13). Для обследованных относительно крупных рек характерны воды малой минерализации, относящиеся по ионному составу к гидрокар-бонатно-натриевым, нейтральным и слабощелочным водам. В маловодные годы наблюдалось защелачивание вод (до рН 8,0) на фоне увеличения цветности и уменьшения содержания растворенного кислорода. Влияние полигональных болот на химический состав речных вод проявляется в повышенной цветности воды, что обусловлено главным образом высоким содержанием общего железа, где его восстановленная форма, характерная для болотных вод, является преобладающей. Специфика почвенного покрова территории (распространенность суглинистых почв) обусловливает гидролиз алюмосиликатов, приводящий к защелачиванию воды и увеличению рН, но одновременно, с другой стороны, вынос из глинистых пород кремниевых коллоидов увеличивает мутность и препятствует проникновению света в более глубокие слои воды, что замедляет фотосинтез. В результате уменьшается самоочищающая способность в воде, накапливаются органические вещества техногенного происхождения. Это свидетельствует

о том, что водные экосистемы в зоне многолетней мерзлоты чрезвычайно уязвимы в отношении антропогенных воздействий и их способность к самоочищению изначально меньше по сравнению с водоемами, расположенными в таежном поясе.

Анализ содержания загрязняющих веществ выявил постоянное загрязнение водот

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

Пoхожие научные работыпо теме «Геофизика»