В Норильске завершилась вторая зимняя полевая школа по изучению снежных отложений. На протяжении десяти дней студенты Московского и Заполярного государственных университетов совместно, а также норильского Политехнического колледжа провели исследования вечной мерзлоты на территории от Талнаха до Дудинки — на севере Красноярского края. Для чего необходимо проводить измерения снежных масс, — в материале «Ленты.ру».
В агломерации Норильск-Дудинка действует 11 мерзлотных полигонов, где уже два года ведется непрерывный мониторинг температурного режима грунтов. На сервер Заполярного государственных университетов имени Н.М. Федоровского (ЗГУ) поступают данные со всех скважин, расположенных, в природных и техногенных условиях. В создании и развитии региональной системы фонового мониторинга мерзлоты непосредственное участие приняли студенты. В научную группу в основном вошли 20 студентов младших курсов географического факультета МГУ, кафедры строительства ЗГУ и будущие горняки Политехнического колледжа ЗГУ.
Фото: Александр Чиженок / Коммерсантъ
Вечная мерзлота
Задача полевой школы — помочь молодым специалистам освоить арсенал полевых методов геокриологических и гляциологических исследований в зимний период. Участники могут приобретать практические навыки, необходимые для организации исследований мерзлоты, и изучать актуальные проблемы современных геологических наук.
Исследования в городской застройке был тщательно спланированы. Используя методы спутникового позиционирования, территории Норильска и Дудинки поделили на зоны, в которых проходили полевые исследования в 2024, 2019 и 1988 годах. Задача — узнать, в каком конкретно месте сейчас складируется снег и какова его мощность.
Мы используем гораздо более новые технологии. В прошлом году мы отработали специальную методику для того, чтобы корректнее оценивать состояние снегозаносимости в пределах урбанизированных зон Норильского района и в природных условиях тундры
«Мы выезжаем на наши мерзлотные полигоны, проводим дополнительные исследования. Тем самым, мы делаем калибровку наших математических моделей, которые сделали до этого, и они становятся более точными. A второе то, что мы в городской черте проводим съемку снегоотвалов. И потом можно так же посчитать, насколько эти снегоотвалы влияют на температурный режим», — рассказывает директор научно-исследовательского центра ЗГУ имени Федоровского Павел Котов.
Данные, полученные в ходе исследований, позволяют точнее прогнозировать изменения температурного режима почвы. Это поможет разработать меры по минимизации последствий климатических изменений в арктических городах
В прошлом году снежные массы в Норильске были относительно небольшими, но этой зимой их высота местами достигает пяти метров. Разница температур на поверхности и под сугробами заметна: если снаружи минус 30 градусов по Цельсию, то под снегом минус 16 градусов. Исследования также показывают, что за последние десятилетия температура грунта на глубине десяти метров поднялась почти на четыре градуса.
Фото: Павел Смертин / Коммерсантъ
В снежном плену
Студенты и преподаватели исследовали толщину снежного покрова и температуру грунтов в жилой зоне Норильска, характер снегоотложений в природных ландшафтах и его влияние на температурный режим вечномерзлых грунтов, а после составляли карты. Такие исследования из года в год позволяют отслеживать состояние почв в Заполярье и прогнозировать опасные явления. Особое внимание уделяют участкам, где регулярно складируют снег, собранный во дворах.
По словам ученых, Норильск — очень снежное место даже по сравнению с другими арктическими городами. И это большая проблема для сохранности зданий
«Мы затрагиваем больше районов и делаем больше исследований. Я считаю, что такая масштабность работ связана с востребованностью вопроса, — отметила студентка третьего курса ЗГУ Анастасия Лобанова. — Зачем мы изучаем снег? Без исследования снежных покровов мы не сможем точно определить температуру грунта под снежной массой. Снег оказывает отепляющее действие в зимний период, что приводит к повышению температуры грунта и сезонного оттаивания, а это в будущем может вызвать осадку оснований и фундаментов зданий на территории Норильского промышленного района. Это очень актуальный вопрос в нашем регионе».
Соответственно своевременный вывоз снега становится главным способом предотвращения разрушения вечной мерзлоты
Важно не допускать чрезмерного накопления снежных масс в черте города, поскольку это приводит к нежелательным изменениям почвы. И полученные в ходе школы данные могут стать основой для выработки единых подходов к управлению снежными отложениями во всех арктических городах.
Фото: Мария Никитич / РИА Новости
Слабое место
Норильск — уникальное место потому, что многие пионерные решения строительства в условиях вечной мерзлоты были получены именно здесь. Был разработан индустриальный метод устройства фундаментов. А в 70-е, 80-е годы — буронабивные сваи повышенной несущей способности.
Город до сих пор остается научной лабораторией под открытым небом. Сейчас здесь реализуется самый масштабный мерзлотный проект в России.
С 2023 года ЗГУ и «Норникелю» удалось создать региональную систему фонового мониторинга мерзлоты. Она объединяет 31 геологическую скважину глубиной от 10 до 200 метров. Для сравнения, в государственную систему мониторинга мерзлоты в регионе включены только две скважины
«Мерзлота в Норильске слабеет, она более становится теплой и меньше удерживает мороженые фундаменты, — подтверждает доцент кафедры криолитологии и гляциологии географического факультета МГУ имени Ломоносова Валерий Гребенец. — Нужно научиться грамотно управлять мерзлотной обстановкой на застроенных территориях. Идет потепление климата, да, меняется что-то в тундре, но тундру-то мы не спасем. Но существуют уже сейчас инженерные, инженерно-мерзлотные методы, позволяющие дополнительно охладить мерзлоту на застроенных территориях».
Фото: Анатолий Жданов / Коммерсантъ
Карта снегонакоплений поможет применить в Норильске и Дудинке методику корректирования снегоотвалов. Если каждый год менять их локацию, то участки мерзлоты, свободные от снега, успеют охладиться, а прочность грунтов усилится.
Исследования Зимней полевой школы в Норильске подтверждают необходимость грамотного управления снежными массами в условиях Арктики. Вывоз снега за пределы города — важная мера, предотвращающая разрушение мерзлотного слоя, а значит, и стабильность городской инфраструктуры. Ученые и студенты продолжают работу, чтобы разработать эффективные решения для поддержания устойчивости арктических территорий.