Термокарст образуется при таянии подземных льдов и проседании земли под ними с образованием воронок, провалов и т. д.
Курумы - скопления крупных глыб и обломков на склонах гор вблизи верхней границы леса или выше её. Они образуются в результате морозного выветривания и перемещаются вниз по склонам, приобретая вид "каменных морей" или "каменных потоков".
Солифлюкция - течение почвы, связанное с перенасыщением её влагой, образованной при оттаивании мерзлоты.
Термоабразия (от грач. "термо" - "тепло" и лат. abrasia - "соскабливание") - процесс разрушения волнами берегов в результате подтаивания прибрежных льдов.
Алас - слово, заимствованное из якутского языка; так называются плоские понижения в районах, где распространены промёрзлые горные породы. Аласы образуются в результате протаи-вания и просадки грунта.
Делли - ложбины глубиной около 1-2 м, иытя-мутыс вниз по склону на сотни метров. Они напоминают следы стока водяных струй и образуются в результате неравномерного стекания оттаявшего грунта.
Солёность - количество солей, содержащихся в 1 кг морской воды (примерно 1 л); измеряется в промилле - тысячной доле числа, обозначается %о. Солёность 17 %о означает, что в 1 кг морской воды содержится 17 г солей.
Самыми холодными областями планеты обычно считаются пространства вблизи её географических полюсов. Арктические пустыни, болотистые тундры, лесотундра и тайга - почти все эти ландшафты представляют собой огромную зону промороженных грунтов. Цементом в них служит лёд, который встречается в самых разных формах - пласты, пятна, жилы и прожилки, крошечные шарики. В России общая площадь мёрзлых пород составляет почти 11 млн км2. Они обнаруживаются даже под водой, на северных шельфах Северного Ледовитого океана (шельф - подводная окраина материков).
Мерзлота (её часто называют вечной мерзлотой) была известна российским первопроходцам ещё в XVII столетии. Сибирские воеводы доносили в Москву о "земле, которая не растаивает". Особые трудности она доставляла зимой, когда перемерзали реки и пересыхали источники пресной воды. Однажды якутский купец Шергин, надеясь добраться до воды, выкопал глубокий колодец. Однако, достигнув глубины в 116 м, он отказался от своей затеи, поскольку мёрзлые породы всё не кончались. И неудивительно: толщина мерзлоты в Якутске составляет 250-400 м. Колодец, известный как "шахта Шергина", сохранился до наших дней, и уже в начале XX в. сослужил службу учёным, наблюдавшим за мёрзлыми грунтами.
САМАЯ ХОЛОДНАЯ ТУНДРА В ЕВРОПЕ И САМАЯ ТЁПЛАЯ В РОССИИ
Отепляющее влияние Северо-Атлантического течения на Арктическое побережье заканчивается между полуостровами Кольский и Канин. Здесь в европейской части России узкая полоса мерзлоты жмётся к берегам Северного Ледовитого океана и практически не выходит за пределы тундры.
Ближе к кряжу Пай-Хой (северное продолжение Полярного Урала) появляются массивы сплошной мерзлоты. В рельефе уже заметны "родимые пятна" подземных льдов: бугры пучения, каменные многоугольники - мерзлотные полигоны.
Мёрзлые торфяные бугры нередко "плавают" в талых грунтах над более глубокими нетающими слоями.
Там, где льда особенно много, при его оттаивании появляются термокарстовые западины и котловины. Очертания их часто приобретают вид гигантской "шахматной доски", хорошо видимой с самолёта.
ХОЛОДНЫЕ БАРЬЕРЫ АРКТИЧЕСКИХ ГОР
После долгой и снежной зимы, когда в конце июля наконец-то стаивает снег, Хибины, Полярный Урал и горы Таймыра преображаются. Вместо ослепительно белых снегов основной фон создают коричнево-серые каменные развалы. На отлогих площадках обломки располагаются в виде колец с барьером из щебня и глыб. По склонам тянутся языки курумов и осыпей, они усеяны ступеньками солифлюкци-онных террас. Весь этот микрорельеф горных тундр связан с деятельным слоем оттаявшей мерзлоты.
Зимой в этом слое активно идёт вымораживание огромных, до 3-5м в поперечнике, глыб; такие участки напоминают брошенные могильники или разрушенные временем жилища древнего человека. Летом редкие, но сильные дожди смывают мелкозём, и он скапливается в основании каменных развалов. Глыбы и крупный щебень как бы текут по этим пластичным скоплениям вниз по склону, задерживаясь у препятствий, которыми становятся сильно промёрзшие бесснежные зимой участки.
ПОДЗЕМНЫЕ ЛЬДЫ
НА РАВНИНАХ СИБИРИ
С запада на восток, от Урала к Западной Сибири и ещё дальше - к арктическим равнинам в низовьях Индигирки и Колымы, постепенно нарастает континентальность климата, изменяются мощность и свойства мерзлоты.
Полуострова Ямал и Гыданский изобилуют полигонально-жильными льдами. Часть из них находится в трещинах, возникших тысячи лет назад. В тёплые и дождливые годы лёд оттаивал, и тогда вверх "всплывали" мо-хово-торфяные подушки, которые покрывают тундру. Внутри полигонов образовывались озёра, а их вода впоследствии препятствовала глубокому промерзанию дна.
В основном же северные равнины Сибири представляют собой колоссальные торфяные болота. Торф, как известно, является хорошим тепло-изолятором и мешает таянию мерзлоты. Летом он насыщается влагой и неравномерно оплывает вниз по склону. Поэтому рельеф заболоченных территорий Сибири такой неровный и изменчивый.
Если на севере Западной Сибири преобладают решётчатые полигоны с валиками и западинами, то у южной границы распространения мёрзлых пород на равнинах чаще встречаются торфяные бугры, сплывы торфяных подушек, термокарстовые котловины. Подобные явления не встречаются в районах со сплошной мерзлотой. Южнее гор Бырранга, на Северо-Си-бирской низменности, где преобладают заболоченные тундры, мощность мёрзлого слоя превышает 600 м, а его температура круглый год колеблется от -5 до -8 °С. Здесь много ископаемых льдов, с которыми связаны термокарстовые процессы и характерные формы рельефа - ала-сы (сухие впадины на месте спущенных озёр).
Для Арктического побережья на северо-востоке Азии характерны густая облачность, туманы, длительные холодные дожди со снегом. Всё это замедляет прогревание земной поверхности в тёплое время года. Зато льдистые берега легко разрушаются морскими волнами. Особенно быстро подмываются уступы, сложенные почти чистыми льдами. В устье Лены подмыв таких обрывов привёл к образованию ледяных катакомб - пещер во льду длиной около 100 м. За несколько десятков лет термоабразия привела к разрушению и исчезновению целых островов. Речная вода тоже активно уничтожает подземные залежи льдов на северных равнинах Сибири.
В верховьях реки Марха на западе Якутии находится самый крупный "холодильник" Евразии. Это настоящий слоёный пирог из талых и мёрзлых пород. Сверху лежит слой мёрзлых пород толщиной 50-60 м; ниже (60-250 м) - слой талых пород, за ним (250-1400 м) - снова мёрзлые породы, наконец, глубже 1400 м - опять талые породы.
В Якутии часто встречаются термокарстовые озёра и аласы. Озёра образуются на месте растаявших подземных льдов, разрушение которых протекает весьма быстро. Один из искусственно расчищенных участков отдали под пашню, однако она просуществовала всего 15 лет. Затем земля стала оседать, и на месте пашни образовалось озеро. Нечто подобное происходит после лесных пожаров на месте гарей. Такие озёра недолговечны: известен случай в низовьях реки Индигирка, когда озеро почти мгновенно превратилось в заболоченную низину, а вся его вода по трещине в ледяной жиле стекла в русло соседней реки.
Однако на дне высохшего озера вновь начинает расти ледяной бугор, который со временем тоже растает и образует новое озеро.
ПРОМЁРЗШИЕ ЛАНДШАФТЫ ГОР И ВОЗВЫШЕННОСТЕЙ СИБИРИ
В пределах низких, с плоскими вершинами гор Бырранга на севере Средней Сибири мощность вечно-мёрзлых грунтов достигает 700 м. Они очень холодные (-9 °С) и летом оттаивают всего на 50 см.
Промёрзшие ландшафты огромного слоисто-базальтового купола гор Путорана похожи на ландшафты Быр-ранги. Здесь морозное выветривание и вымораживание крупных обломков сопровождаются оплыванием блоков грунта и обширными наледями.
На Среднесибирском плоскогорье, что располагается южнее плато Путорана, на протяжении почти 1,5 тыс. км с севера на юг мощность вечномёрзлых пород заметно уменьшается, а температура повышается. Появляется много бугров пучения и современных термокарстовых провалов. На месте растаявших льдов образуется хаотический рельеф бугров и западин (понижений). Летом грунты протаивают уже больше чем на 1,5 м, деятельный слой очень подвижен, особенно на склонах. Оттаявшие грунты довольно быстро (1 м в год) "стекают" вниз и формируют на склонах многочисленные параллельные линии - демли.
В горах Южной Сибири распространение вечной мерзлоты во многом связано с высотой местности. На широких плоских вершинах и вокруг них, в так называемой гольцовой зоне, участки мерзлоты занимают около 30 % площади. Размеры таких "островов" могут быть самыми разными, а мощность промёрзшего слоя колеблется от 25 до 160 м. Здесь встречаются многочисленные формы рельефа, связанные с мерзлотой: мо-розобойные трещины, каменные многоугольники, солифлюкционные террасы и полосы, бугры пучения и наледи. Особенно интересны пещерные наледи и ледяные столбы в старых шахтах и колодцах.
На плоских днищах долин нередки куполообразные возвышения, или булгунняхи, как их называют якуты. Это результат извержения вод, находившихся под мерзлотой или между её слоями. В конце зимы деятельный слой почти полностью промерзает; сезонная мерзлота сливается с "вечной". Оставшаяся вода сначала бьёт из трещин маленькими фонтанчиками, а затем застывает, образуя ледяное ядро. При этом грунт приподнимается в виде купола. Летом его вершина нередко обрушивается, и тогда в центральном провале возникает озерцо.
Крупные булгунняхи развиваются в течение десятков лет. В них появляются глубокие трещины, а сила напряжения при промерзании бывает настолько велика, что разрываются стволы деревьев, растущих над трещинами. Взору тогда предстаёт фантастическая картина: снизу, иногда до высоты 4-5 м, дерево расщеплено на две половинки, разделённые метровой трещиной, а дальше идёт общий ствол.
Активность подземных вод в зонах с островной мерзлотой нередко приводит к тому, что зимой они прорываются в подвалы зданий и образуют наледи. Случается, вода заполняет и первые этажи, так что льётся из окон.
КУРУМЫ И НАЛЕДИ СЕВЕРО-ВОСТОКА
На востоке Сибири вершины, свободные от лесов и кустарников, принято называть гольцами, т. е. голыми горами. Учёные выделяют на Урале и в Сибири даже особый тип гольцовых ландшафтов: с самолёта бывают хорошо видны однообразные серые склоны и вершины гор, которые бесконечной чередой тянутся на протяжении многих часов полёта и скрываются на горизонте в фиолетовой дымке. Такие пейзажи - характерная черта горной Сибири, а основу их составляют каменные "моря" и "реки".
В глубоких долинах рек, занятых таёжной растительностью, ничто, казалось бы, не предвещает гольцовых ландшафтов. Поднимаясь вверх по склону, путешественник начинает различать лишь одинокие мрачные глыбы, заросшие мхом и лишайниками. Вокруг, словно щупальцы осьминога, обвиваются корни лиственниц и елей. Эти глыбы неподвижны и обречены природой на медленное разрушение. Выше всё чаще появляются "качающиеся глыбы": мох и лишайники растут на них только с одной стороны, что является признаком движения глыб. Ещё выше становятся видны языки каменных "рек", лес превращается в редколесье, и, наконец, открывается весь голец.
Сибирское название огромных каменных "морей" и "потоков", спускающихся по склонам гор, - курум. Состоят курумы, как правило, из крупных, слабо округлённых глыб, между которыми видны скопления мелкозёма. Под действием попеременного промерзания и оттаивания такие глыбы "шевелятся", медленно и неравномерно перемещаясь по уклону. При разных скоростях движения на поверхности часто образуются языки обломочного материала с крутыми уступами. Западины на курумах достигают нескольких метров в глубину.
Обычно курумы начинаются в голыдовой зоне гор, выше границы леса, но заканчиваются, глубоко внедряясь в лесной пояс. Каменные реки ломают всё на своём пути, оставляя расплющенную древесину, разбитые стволы и сломанные ветки.
Другая характерная черта северовосточной окраины Евразийского континента - наледи. Наиболее значительные расположены на юге Верхоянского хребта и в хребте Черского. В Мома-Селенняхской котловине находится самая крупная в Азии наледь - Момский Улахан-Тарын площадью около 100 км2. На востоке Якутии наледей намного меньше. А крупнейшей наледной провинцией является Охотско-Чукотская горная страна, где ими занято почти 2 % территории.
Значительная часть наледей связана с разломами земной коры, при пересечении которых реки подпитываются глубинными водами. Взрывы наледей и вызванные этим мощные потоки нередко разрушают автомобильные дороги и мосты. Наледи трудно контролировать, и борьба с ними требует больших затрат.
Для Камчатки, как и для юга Дальнего Востока, более характерна островная мерзлота. Толщина её колеблется от 20 до 250 м, а среднегодовая температура грунтов составляет 1-3 ° ниже нуля. Мерзлота здесь уменьшается - на месте вытаявших льдов появляются термокарстовые воронки, впадины и овраги.
ВОЗРАСТ МЕРЗЛОТЫ И ЕЁ УСТОЙЧИВОСТЬ
На глубоких слоях мёрзлых грунтов практически не сказывается ежегодная смена состояний деятельного слоя. На огромных просторах Севера и Сибири в глубине земли залегает единый замороженный монолит. Температура на расстоянии 10- 15м от поверхности изменяется от -14 °С на севере до -0,1 °С на юге.
Хотя возраст мерзлоты составляет многие тысячи лет, далеко не везде она оказывается действительно "вечной". Состояние подземных "холодильников" России весьма непостоянно, и можно утверждать, что на последних этапах их истории холод постепенно отступает из недр планеты. Одним из показателей такого процесса служат аласы. Исторические документы свидетельствуют, что в XVII-XVIII вв. среди якутов часто возникали тяжбы из-за обладания аласами, в которых были пресные озёра и прекрасные луга. Российский учёный Савелий Томирдиаро после долгих исследований предложил систему освоения аласов, когда на них ведётся строительство или обустраиваются пастбища. Если своевременно спустить озеро и уплотнить грунт на обсохшем дне, можно избежать появления оврагов на плодородных землях аласов и вокруг них, повысить устойчивость дорожных
насыпей и сельскохозяйственных построек. Однако пока в равнинной тундре на востоке России не удалось построить автомобильные дороги, выдерживающие хотя бы пять тёплых сезонов. Ремонт насыпей обходится довольно дорого, поэтому грузы во многие районы приходится завозить по зимникам (зимним дорогам) - во время глубокого промерзания почвы в холодное время года.
Важное свойство мерзлоты - её способность консервировать органические и неорганические вещества и препятствовать разложению. Когда речь идёт о домашнем холодильнике, такое качество оборачивается множеством удобств. Однако если приходится решать задачу о захоронении бытовых отходов, мерзлота превращается в серьёзную проблему.
С севера на юг неустойчивость мерзлоты возрастает. На юге Сибири заметная активизация мерзлотных процессов наблюдается при строительстве железных дорог. В начале XX в. сооружение насыпей для них привело к резкому увеличению оттаивающего слоя: на марях (заболоченных равнинах) его глубина выросла в 2 раза, на каменных развалах - в 3,5 раза. Из-за этих изменений дорожные сооружения расползались в стороны. Если же земляные работы велись рядом с путями, то в выемках грунта возникали наледи. Некоторые участки Транссибирской магистрали опустились на 2,5 м.
Главная