Ауфеис
Aufeis ( / ˈ aʊ f aɪ s / OW -fysse ) ( по-немецки «лед сверху») представляет собой листовидную массу слоистого льда , которая образуется из последовательных потоков грунтовых или речных вод при отрицательных температурах. Эту форму льда еще называют переливом , глазурью , [1] или русский термин наледь ( русский : наледь ). Термин «Aufeis» впервые был использован в 1859 году Александром фон Миддендорфом после его наблюдений за этим явлением в северной Сибири .
При таянии наледи оставляют следы в виде наледных полян или, точнее, в тундровых местообитаниях, наледных пустошей из-за почти полного отсутствия сосудистых растений из-за ледяного покрова в течение большей части вегетационного периода.
Этимология
[ редактировать ]Aufeis буквально переводится с немецкого как «на льду». В 1859 году балтийский немецкий учёный и исследователь Александр фон Миддендорф использовал этот термин для описания своих наблюдений этого явления в северной Сибири . [2] [3] [4]
Формирование
[ редактировать ]
Наледь накапливается зимой по долинам ручьев и рек в арктических и субарктических условиях. Образуется в результате подъема речных вод за ледяными плотинами или разгрузки грунтовых вод. Последний механизм преобладает в высокогорных водотоках с высоким уклоном, когда они замерзают. Разгрузка грунтовых вод блокируется льдом, что нарушает установившееся состояние и вызывает небольшое постепенное повышение местного уровня грунтовых вод до тех пор, пока разгрузка не произойдет вдоль берега и над поверхностью ранее образовавшегося льда. Последовательные слои льда могут расти и расширяться, достигая площади более 25 км2. 2 и мощности 6+ м. [5] Aufeis обычно тает летом и часто образуется на одном и том же месте год за годом. [6]
Речные наледи образуются, когда площадь поперечного сечения русла ручья локально ограничивается из-за накопления льда зимой. Такие ограничения или «узкие места» приводят к массовому переливу и локальному увеличению гидростатического давления, заставляя воду двигаться вверх через трещины на первоначальный слой льда. [7] [8] [1] Эта переливающаяся вода впоследствии замерзает, образуя дополнительные слои льда, что объясняет происхождение термина aufeis . [2] Этот процесс, повторяющийся в течение долгой арктической зимы, может привести к образованию больших объемов льда, при этом некоторые наледи на арктической Аляске, где они также известны как «обледенения», достигают площади более 20 км2. 2 [1] [9] и локализованные мощности 6+ м. [10] Совокупная площадь позднезимних наледей только в бассейне реки Сагаваниркток, например, составляет от 102 до 103 км2. 2 . [11]
Влияние
[ редактировать ]
Покровы наледей могут блокировать русла ручьев и вызывать расширение их пойм, поскольку весенние паводковые воды вынуждены обтекать лед. [12] Исследования наледи в значительной степени были мотивированы разнообразием инженерных проблем, которые могут вызвать ледяные щиты (например, блокирование дренажных систем и затопление дорог). [13]
Ауфейс может представлять чрезвычайную опасность для яхтсменов-любителей даже в летние месяцы, которые могут оказаться зажатыми между ледяными стенами или затянутыми под наледь течением реки. Прорыв дамб из наледи может вызвать ливневые паводки вниз по течению. [14]
При оттаивании наледи оставляют следы в виде « наледных полян». [7] или, точнее, в тундровых местах обитания, aufeis Barrens, из-за почти полного отсутствия сосудистых растений из-за ледяного покрова в течение большей части вегетационного периода. Наледные пустоши являются отличительными особенностями ландшафта арктической тундры и служат надежным индикатором наледей . местонахождения [8] [7] [15] ". [5]
Городское охлаждение
[ редактировать ]В конце 2011 года Монголия планировала протестировать использование и хранение искусственных наледов как способа охлаждения Улан-Батора жарким монгольским летом и сокращения использования энергоемких систем кондиционирования воздуха . [16]
Возникновение
[ редактировать ]Речные наледи являются обычным и широко распространенным явлением в арктической криосфере, особенно на севере Аляски и в Сибири. [8] [7] В Восточной Сибири, где наледи известны как наледы , 10 000 наледей совокупной площадью ~ 50 000 км2. 2 вмещающий 30 км 3 воды было зарегистрировано в 2015 году. [7] [17]
Листы наледей наблюдались на Аляске. [12] [13] Арктическая Канада , [18] [19] [20] [21] Россия , [22] [23] и Монголия . [24] [25]
Анализ спутниковых снимков с 2000 по 2015 год показал, что масштабы и продолжительность обледенения многих рек Аляски уменьшились из-за изменения климата . [26]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с Холл, Дороти К. (1 января 1980 г.). «Минеральные осадки в обледенении реки Северный склон» . Арктика . 33 (2). дои : 10.14430/arctic2567 . ISSN 1923-1245 .
- ^ Перейти обратно: а б Миддендорф, А.Т. фон (1847). Поездка на крайний север и восток Сибири в 1843 и 1844 годах была осуществлена с высочайшим одобрением на мероприятии Императорской Академии наук в Петербурге . Санкт-Петербург: Письма Академии наук К.: Доступно в Eggers. дои : 10.5962/bhl.title.52029 .
- ^ Эштон, Джордж Д. 1986. Ледовая инженерия рек и озер. Челси, Мичиган, США: Book Crafters, Inc.
- ^ Леффингвелл, Эрнест де К. (1919). «Район реки Каннинг, северная Аляска» (PDF) . Геологическая служба США . п. 158.
- ^ Перейти обратно: а б Гурин, Александр Д.; Гусефф, Майкл Н.; Хендриксон, Патрик Дж.; Бриггс, Мартин А.; Лента, Кен Д.; Терри, Нил К. (13 октября 2020 г.). «Поля Aufeis как новые экосистемы, зависящие от подземных вод, в арктической криосфере» . Лимнология и океанография . 66 (3): 607–624. дои : 10.1002/lno.11626 . ISSN 0024-3590 . S2CID 225139804 .
- ^ Ху, Сяоган; Поллард, Уэйн Х. (сентябрь 1997 г.). «Гидрологический анализ и моделирование роста обледенения рек, перевал Норт-Форк, территория Юкон, Канада». Вечная мерзлота и перигляциальные процессы . 8 (3): 279–294. doi : 10.1002/(SICI)1099-1530(199709)8:3<279::AID-PPP260>3.0.CO;2-7 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и Алексеев, В.Р. (2015). «Криогенез и геодинамика ледяных долин» . Геодинамика и тектонофизика . 6 (2): 171–224. Бибкод : 2015GeTec...6..171A . дои : 10.5800/gt-2015-6-2-0177 . ISSN 2078-502X .
- ^ Перейти обратно: а б с Ёсикава, Кендзи; Хинцман, Ларри Д.; Кейн, Дуглас Л. (декабрь 2007 г.). «Весенняя и наледная гидрология (оледенение) в хребте Брукс, Аляска: ГИДРОЛОГИЯ AUFEIS В ХРЕЙДЖЕ БРУКС» . Журнал геофизических исследований: Биогеонауки . 112 (G4): н/д. дои : 10.1029/2006JG000294 .
- ^ Кларк, Ян Д.; Лориоль, Бернар (май 1997 г.). «Aufeis бассейна реки Ферт, Северный Юкон, Канада: взгляд на гидрогеологию вечной мерзлоты и карста» . Арктические и альпийские исследования . 29 (2): 240. дои : 10.2307/1552053 . ISSN 0004-0851 . JSTOR 1552053 .
- ^ Терри, Нил; Грюневальд, Эллиот; Бриггс, Мартин; Гусефф, Майкл; Гурин, Александр Д.; Касс, М. Энди; Лента, Кен Д.; Хендриксон, Патрик; Лейн, Джон В. (март 2020 г.). «Динамика сезонного оттаивания недр наледи, полученная с помощью геофизических методов» . Журнал геофизических исследований: Поверхность Земли . 125 (3). Бибкод : 2020JGRF..12505345T . дои : 10.1029/2019JF005345 . ISSN 2169-9003 . S2CID 212853086 .
- ^ Шусун, Л. (май 1997 г.). «Офейс на реке Ивишак, Аляска, нанесенный на карту с помощью спутниковой радиолокационной интерферометрии» . Дистанционное зондирование окружающей среды . 60 (2): 131–139. Бибкод : 1997RSEnv..60..131S . дои : 10.1016/s0034-4257(96)00167-8 . ISSN 0034-4257 .
- ^ Перейти обратно: а б Харден, Дебора; Барнс, Питер; Реймниц, Эрк (1977). «Распространение и характер наледов на северо-востоке Аляски» . Арктика . 30 (1): 28–40. дои : 10.14430/arctic2681 . Архивировано из оригинала 4 марта 2016 г. Проверено 27 октября 2015 г.
- ^ Перейти обратно: а б Кейн, Дуглас Л. (1981). «Физическая механика роста наледей». Канадский журнал гражданского строительства . 8 (2): 186–195. дои : 10.1139/l81-026 .
- ^ «Опасности Aufeis на реках Аляски» . Аляска.org . Проверено 21 ноября 2013 г.
- ^ Гурин, Александр Д; Славик, Карие А; Лоу, Рекс Л; Паркер, Стефани М; Андерсон, Деннис С; Петерсон, Брюс Дж (1 августа 2005 г.). «Ландшафтная неоднородность и биоразнообразие сообществ арктических ручьев: шаблонный анализ среды обитания» . Канадский журнал рыболовства и водных наук . 62 (8): 1905–1919. дои : 10.1139/f05-100 . HDL : 1912/232 . ISSN 0706-652X .
- ^ Уоттс, Джонатан (15 ноября 2011 г.). «Монголия пытается сохранить прохладу в городе с помощью эксперимента с «ледяным щитом»» . Хранитель .
- ^ Соколов, Б.Л. (1 августа 1991). «Гидрология рек криолитозоны СССР» Гидрологические исследования . 22 (4): 211–226. дои : 10.2166/nh.1991.0015 . ISSN 0029-1277 .
- ^ Вейетт, Джей-Джей; Томас, РД (ноябрь 1979 г.). «Обледенение и просачивание в замерзших ледниково-флювиальных отложениях, округ Киватин, СЗТ». Канадский геотехнический журнал . 16 (4): 789–798. дои : 10.1139/t79-084 .
- ^ Ридик, Шэрон; Ву, Минг-Ко; Проуз, Терри Д. (1995). «Вклад абляции обледенения в речной поток в прерывистой зоне вечной мерзлоты». Канадский журнал наук о Земле . 32 (1): 13–20. Бибкод : 1995CaJES..32...13R . дои : 10.1139/e95-002 .
- ^ Кларк, Ян Д.; Лориоль, Бернар (1997). «Aufeis бассейна реки Ферт, Северный Юкон, Канада: взгляд на гидрогеологию вечной мерзлоты и карст». Арктические и альпийские исследования . 29 (2): 240–252. дои : 10.2307/1552053 . JSTOR 1552053 .
- ^ Присниц, Куно; Шунке, Эккехард (2002). «Речная морфодинамика двух небольших водосборных бассейнов вечной мерзлоты на северо-западе Канады». Вечная мерзлота и перигляциальные процессы . 13 (3): 207–217. дои : 10.1002/ппп.424 . S2CID 130985786 .
- ^ Alekseev, V.; Savko, N. (1975). The theory of naled processes . Nayka. pp. 1–205.
- ^ Соколов, Б.Л. (1978). Сэнгер, Фредерик Дж. (ред.). Режим Наледа . Вклад СССР, Вечная мерзлота: Вторая международная конференция . Национальная академия наук . стр. 408–411. ISBN 0-309-02746-2 .
- ^ Фрелих, Войцех; Слупик, январь (1982 г.). Французский, HM (ред.). «Речные наледи и речная деятельность в крайне континентальном климате: горы Хангай, Монголия» (PDF) . Материалы 4-й Канадской конференции по вечной мерзлоте : 203–211.
- ^ Суонсон-Хайсел, Николас; Дандер, Энхбаяр (2005). Эберхарт, Марлен (ред.). Лист Ауфейса в горах Хархираа, Монгольский Алтай (PDF) .
{{cite book}}:|work=игнорируется ( помогите ) - ^ Павелский, Тамлин М.; Зарнецке, Джей П. (1 января 2017 г.). «Быстрое сокращение речных наледи, обнаруженное в арктической Аляске: последствия для изменения гидрологического цикла и речных экосистем» . Письма о геофизических исследованиях . 44 (7): 2016GL072397. Бибкод : 2017GeoRL..44.3228P . дои : 10.1002/2016GL072397 . ISSN 1944-8007 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Ванти, Ричард Б.; Ван, Бронвен; Воден, Джим; и др. (2007). Гоф, Ларри П.; Дэй, Уоррен С. (ред.). Скопления наледи на дне ручьев в арктических и субарктических условиях как индикатор геологического строения (PDF) . Недавние исследования геологической службы США в провинции Тинтина Голд, Аляска, США, и Юконе, Канада — результаты 5-летнего проекта (Отчет). Том. Отчет о научных исследованиях 2007–5289 – Министерство внутренних дел ФУС и Геологическая служба США.
Внешние ссылки
[ редактировать ]
СМИ, связанные с Aufeis, на Викискладе?
