Энэ өгүүллээс та мөнх цэвдгийн бүсэд түгээмэл байдаг мөнх цэвдэгт хөрсний онцлогийн талаар мэдэх болно. Геологийн хувьд мөнх цэвдэг нь хоёр ба түүнээс дээш жил 0 ° С ба түүнээс доош хөлдөх температурт байдаг чулуурхаг (криот) хөрсийг багтаасан газар юм. Мөнх цэвдгийн ихэнх хэсэг нь өндөр өргөрөгт (Арктик ба Антарктидын бүс нутаг болон түүний эргэн тойронд) байрладаг боловч жишээлбэл, Альпийн нуруунд илүү өндөрт байдаг.
Газар мөс нь сүвэрхэг бус үндсэн чулуулгийнх шиг үргэлж байдаггүй, гэхдээ ихэвчлэн газрын материалын боломжит гидравлик ханалтаас хэтэрсэн хэмжээгээр олддог. Мөнх цэвдэг нь дэлхийн нийт усны 0.022%-ийг эзэлдэг ба Хойд хагас бөмбөрцгийн задгай газрын 24%-д байдаг. Энэ нь Хойд мөсөн далайг тойрсон тивүүдийн эх газрын тавиур дээр усан дор тохиолддог. Нэг хэсэг эрдэмтдийн үзэж байгаагаар дэлхийн температур одоогийнхоос 1.5 °C (2.7 °F)-аар нэмэгдсэн байна.түвшин нь Сибирийн мөнх цэвдэгийг гэсгээхэд хангалттай.
Суралцах
Дэлхийн 2-р дайнаас өмнө Хойд Америкт хөлдсөн хөрсний талаарх тайлан харьцангуй хомс байснаас ялгаатай нь мөнх цэвдэгтэй холбоотой инженерийн талаархи ном зохиол орос хэл дээр байдаг байв. 1942 оноос эхлэн Саймон Уильям Мюллер 1943 он гэхэд мөнх цэвдэгтэй холбоотой инженерийн гарын авлага, техникийн тайланг засгийн газарт өгөхийн тулд Конгрессын номын сан болон АНУ-ын Геологийн албаны номын санд хадгалагдаж байсан холбогдох ном зохиолыг судалжээ.
Тодорхойлолт
Цэвдэг гэдэг нь хоёр жилээс дээш дараалан хөлдсөн хөрс, чулуулаг, хурдас юм. Мөсөөр хучигдаагүй газарт жил бүр хөлдөж, гэсдэг хөрс, чулуулаг, хурдасны давхарга дор оршдог бөгөөд үүнийг "идэвхтэй давхарга" гэж нэрлэдэг. Практикт энэ нь мөнх цэвдэг жилийн дундаж температур -2 ° C (28.4 ° F) буюу түүнээс бага үед үүсдэг гэсэн үг юм. Идэвхтэй давхаргын зузаан нь улирлаас хамаарч өөр өөр байх боловч 0.3-4 метрийн хооронд хэлбэлздэг (Хойд туйлын эрэг дагуу гүехэн; өмнөд Сибирь болон Чинхай-Төвдийн тэгш өндөрлөгт гүн).
Газар зүй
Цэвдгийн тархалтыг яах вэ? Мөнх цэвдгийн хэмжээ цаг уурын байдлаас хамаарч өөр өөр байдаг: өнөөдөр дэлхийн бөмбөрцгийн хойд хагаст мөсгүй газрын 24% буюу 19 сая хавтгай дөрвөлжин километртэй тэнцэх хэсэг нь мөнх цэвдэгт их бага хэмжээгээр өртөж байна.
Энэ талбайн талаас илүү хувь нь тасралтгүй мөнх цэвдэгтэй,20 орчим хувь нь тасархай цэвдэг, 30 гаруй хувь нь цэвдэг. Энэ нутаг дэвсгэрийн ихэнх хэсэг нь Сибирь, Канадын хойд хэсэг, Аляск, Гренландад байрладаг. Идэвхтэй давхаргын доор мөнх цэвдгийн жилийн температурын хэлбэлзэл гүнд багасдаг. Мөнх цэвдгийн хамгийн гүн гүн нь газрын гүний дулаан нь хөлдөхөөс дээш температурыг хадгалдаг газарт үүсдэг. Энэ хязгаараас дээш температур нь жил бүр өөрчлөгддөггүй мөнх цэвдэг байж болно. Энэ бол "изотермийн мөнх цэвдэг" юм. Мөнх цэвдэгт хөрстэй газар нь хүний идэвхтэй амьдрахад тохиромжгүй.
Уур амьсгал
Цэвдэг нь ихэвчлэн жилийн дундаж агаарын температур усны хөлдөх цэгээс доогуур байдаг аль ч цаг агаарт үүсдэг. Үл хамаарах зүйл нь өвлийн чийглэг уур амьсгалтай, тухайлбал, Хойд Скандинав, Оросын зүүн хойд хэсэгт Уралын баруун хэсэгт цас нь дулаалгын бүрхэвч болдог. Мөсөн голын бүсүүд үл хамаарах зүйл байж болно. Бүх мөсөн голууд үндсэндээ газрын гүний дулаанаар халдаг тул даралтат хайлах цэгийн ойролцоо байдаг сэрүүн мөсөн голууд хуурай газрын хил дээр шингэн устай байж болно. Тиймээс тэд мөнх цэвдгээс ангид байдаг. Плейстоцений үед гүн цэвдэг үүссэн бүс нутагт газрын гүний дулааны градиент дахь "чулуужсан" хүйтэн аномали нь хэдэн зуун метр хүртэл хадгалагддаг. Энэ нь Хойд Америк болон Европ дахь худгийн температурын хэмжилтээс тодорхой харагдаж байна.
Газар доорх температур
Ерөнхийдөө газар доорх температур улирал бүр өөр өөр байдагагаарын температур. Үүний зэрэгцээ дэлхийн царцдасын газрын гүний дулааны градиентийн үр дүнд жилийн дундаж температур гүн нэмэгдэх хандлагатай байдаг. Тиймээс, хэрэв жилийн дундаж агаарын температур 0 ° C (32 ° F) -аас бага зэрэг доогуур байвал мөнх цэвдэг зөвхөн хамгаалагдсан газарт - ихэвчлэн хойд хэсэгт - тасалдалгүй мөнх цэвдэг үүсгэдэг. Хөрсний гадаргын жилийн дундаж температур -5-аас 0°C (23-32°F) байдаг цаг агаарт мөнх цэвдэг нь ихэвчлэн тасалдсан хэвээр байх болно. Дээр дурдсан нойтон өвөлтэй газруудад -2 °C (28 °F) хүртэл үе үе цэвдэг байхгүй байж болно.
Цэвдгийн төрөл
Цэвдэг нь ихэвчлэн өргөн уудам тасралттай мөнх цэвдэгт хуваагддаг ба энд мөнх цэвдэг нь ландшафтын 50-90 хувийг эзэлдэг ба жилийн дундаж температур -2-оос -4 °C (28-25 °F) байдаг бүс нутгуудад байдаг., мөн цэвдэг нь ландшафтын 50-иас бага хувийг эзэлдэг бөгөөд ихэвчлэн жилийн дундаж температур 0-оос -2 °C (32 ба 28 °F) хооронд үүсдэг. Хөрсний шинжлэх ухаанд цэвдэгт цэвдэг бүсийг SPZ гэж үздэг бол өргөн уудам тасархай цэвдгийн бүсийг зайнаас тандан судлах бүс гэнэ. Үл хамаарах зүйл нь бүрхүүлгүй Сибирь, Аляскад тохиолддог бөгөөд одоогийн мөнх цэвдгийн гүн нь мөстлөгийн үеийн уур амьсгалын нөхцөл байдлын үлдэгдэл бөгөөд өвөл нь өнөөдрийнхөөс 11 °C (20 °F) хүйтэн байсан.
Цэвдгийн температур
Хөрсний гадаргын жилийн дундаж температур -5 °C (23 °F)-аас доош байх үед аспектийн нөлөөлөлЭнэ нь мөнх цэвдэгийг гэсгээж, тасралтгүй цэвдэг бүсийг (богинохондоо CPZ) үүсгэхэд хэзээ ч хангалттай байж чадахгүй. Хойд хагас бөмбөрцгийн тасралтгүй мөнх цэвдгийн шугам нь газар нутаг тасралтгүй мөнх цэвдэг буюу мөстлөгийн мөсөөр бүрхэгдсэн хамгийн өмнөд хилийг илэрхийлдэг.
Тодорхой шалтгааны улмаас мөнх цэвдэгт зураг төсөл хийх нь маш хэцүү ажил юм. Бүс нутгийн уур амьсгалын өөрчлөлтийн улмаас мөнх цэвдгийн тасралтгүй шугам дэлхийн өнцөг булан бүрт хойд эсвэл өмнө зүгт өөрчлөгдөж байна. Дэлхийн бөмбөрцгийн өмнөд хагаст, хэрэв хуурай газар байсан бол ижил төстэй шугамын ихэнх хэсэг нь Өмнөд далайд байх болно. Антарктид тивийн ихэнх хэсэг нь мөсөн голоор бүрхэгдсэн бөгөөд үүний доор газар нутгийн ихэнх хэсэг нь газарт хайлж байна. Антарктидын ил гарсан газар нь мөнх цэвдэгтэй.
Альп
Альпийн нурууны мөнх цэвдгийн бүсийн нийт талбайн тооцоо маш өөр байна. Бокхайм, Мунро нар гурван эх сурвалжийг нэгтгэж, бүс нутгаар (нийт 3,560,000 км2) хүснэгт хэлбэрээр тооцоолсон.
Андын нурууны уулын мөнх цэвдэг газрын зураг дээр байгаагүй. Эдгээр талбайн усны хэмжээг тооцоолохын тулд энэ тохиолдолд хэмжээг загварчилсан болно. 2009 онд Аляскийн судлаач Африкийн хамгийн өндөр оргил болох Килиманжаро ууланд 4700 м (15400 фут) өндөрт орших экватороос хойд зүгт 3° орчмын зайд орших мөнх цэвдэгийг илрүүлжээ. Эдгээр өргөрөгт мөнх цэвдэг хөрсөн дээр суурь тавих нь ховор биш юм.
Хөлдөөсөн тэнгис ба хөлдсөн ёроол
Далайн мөнх цэвдэг нь далайн ёроолд байдаг ба туйлын эх газрын тавиур дээр байдаг.бүс нутаг. Эдгээр газар нутаг нь сүүлийн мөстлөгийн үед буюу дэлхийн усны ихэнх хэсэг газар дээрх мөсөн бүрхүүлд түгжигдэж, далайн түвшин бага байх үед үүссэн. Мөсөн бүрхүүлүүд хайлж дахин далайн ус болсон тул мөнх цэвдэг нь гадаргуу дээрх мөнх цэвдэгтэй харьцуулахад харьцангуй дулаан, давслаг хилийн нөхцөлд живсэн тавиурууд болжээ. Тиймээс усан доорх мөнх цэвдэг нь түүний бууралтад хүргэдэг нөхцөлд байдаг. Остеркампын хэлснээр, далайн гүний мөнх цэвдэг нь эрэг орчмын байгууламж, далайн ёроолын байгууламж, хиймэл арлууд, далайн доорх шугам хоолой, хайгуул, олборлолтод зориулж өрөмдсөн худгийн зураг төсөл, бүтээн байгуулалт, ашиглалтын хүчин зүйл юм.
Мөнх цэвдэг нь суурийн гүн хүртэл үргэлжилдэг бөгөөд тэндээс газрын гүний дулааны дулаан, гадаргын жилийн дундаж температур 0°С-ийн тэнцвэрт температурт хүрдэг. Сибирийн Лена, Яна голын хойд сав газарт мөнх цэвдгийн суурийн гүн 1493 метр (4898 фут) хүрдэг. Газрын гүний градиент нь дэлхийн дотоод хэсгийн гүний өсөлттэй харьцуулахад температурын өсөлтийн хурд юм. Тектоник хавтангийн хил хязгаараас алслагдсан, дэлхийн ихэнх оронд гадаргын ойролцоо 25-30 ° C/км орчим байдаг. Энэ нь геологийн материалын дулаан дамжилтын илтгэлцүүрээс хамаарч өөр өөр байдаг ба үндсэн чулуулгаас хөрсөн дэх мөнх цэвдгийн хувьд бага байдаг.
Хөрсөн дэх мөс
Мөнх цэвдгийн мөсний агууламж 250 хувиас хэтэрсэн үед (мөсний массаас хуурай хөрс хүртэл) гэж ангилна.их хэмжээний мөс. Их хэмжээний мөсөн биетүүдийн найрлага нь мөсөн шавараас цэвэр мөс хүртэл янз бүр байж болно. Их хэмжээний мөсөн давхаргын зузаан нь дор хаяж 2 метр, богино диаметр нь дор хаяж 10 метр байна. Хойд Америкт анхны ажиглалтыг Европын эрдэмтэд 1919 онд Аляскийн Каннинг гол дээр хийжээ. Оросын уран зохиолд П. Лассиниус, Х. П. Лаптев нарын хойд зүгийн агуу экспедицийн үеэр 1735, 1739 оныг өмнөх он гэж бичжээ. Их хэмжээний газрын мөсний хоёр ангилалд булагдсан гадаргын мөс ба "амбаар доторх мөс" гэж нэрлэгддэг. Мөнх цэвдэг дээр суурь бий болгохын тулд ойр орчимд том мөсөн гол байхгүй байхыг шаарддаг.
Булсан гадаргын мөс нь цас, хөлдсөн нуур эсвэл далайн мөс, ауфэйс (голын өнхрүүлсэн мөс) байж болох ба хамгийн түгээмэл хувилбар нь булсан мөсөн мөс байж магадгүй.
Гүний усны хөлдөлт
Гүний ус хөлдсөний үр дүнд эгзэгтэй мөс үүсдэг. Энд нойтон хур тунадас хөлдөх үед үүсдэг талстжилтын ялгааны үр дүнд үүсдэг тусгаарлах мөс давамгайлдаг. Уг процесс нь хөлдөлтийн фронт руу усны шилжилт хөдөлгөөн дагалддаг.
Эндэстимал (үндсэн хуулийн) мөсийг Канад даяар өргөнөөр ажиглаж, судалсан бөгөөд үүнд интрузив болон тарилгын мөс орно. Үүнээс гадна, мөсөн шаантаг, тусдаа төрлийн газрын мөс нь танигдахуйц хэв маягийн олон өнцөгт эсвэл тундрын олон өнцөгтийг үүсгэдэг. Мөсөн шаантаг нь урьд өмнө байсан геологид үүсдэгсубстрат. Тэдгээрийг анх 1919 онд дүрсэлсэн.
Нүүрстөрөгчийн эргэлт
Цэвдэгт нүүрстөрөгчийн цикл гэдэг нь мөнх цэвдэг хөрсөөс нүүрстөрөгчийг хуурай газрын ургамал, бичил биетэн рүү шилжүүлэх, агаар мандалд, ургамалжилт руу буцах, эцэст нь булшлах, хур тунадас оруулах замаар мөнх цэвдэгт хөрсөнд шилжихтэй холбоотой. Энэхүү нүүрстөрөгчийн зарим хэсэг нь дэлхийн нүүрстөрөгчийн эргэлтээр далайд болон дэлхийн бусад хэсэгт шилждэг. Уг циклд хуурай газрын бүрэлдэхүүн хэсгүүд болон агаар мандлын хооронд нүүрстөрөгчийн давхар исэл, метан солилцох, мөн нүүрстөрөгчийг газрын ус хооронд метан, ууссан органик нүүрстөрөгч, ууссан органик бус нүүрстөрөгч, органик бус нүүрстөрөгчийн тоосонцор, органик нүүрстөрөгчийн тоосонцор хэлбэрээр тээвэрлэх үйл ажиллагаа орно.
Түүх
Арктикийн мөнх цэвдэг олон зууны туршид багассаар ирсэн. Үүний үр дагавар нь сул дорой байж болох хөрс гэсч, метаны ялгаралт нь дэлхийн дулаарлын хурдыг эргэх холбоогоор нэмэгдүүлэхэд хувь нэмэр оруулдаг. Мөнх цэвдэгт хөрсний тархалтын талбай түүхэнд байнга өөрчлөгдөж ирсэн.
Сүүлчийн мөстлөгийн дээд үед тасралтгүй мөнх цэвдэг одоогийнхоос хамаагүй том талбайг эзэлдэг. Хойд Америкт Айовагийн өмнөд хэсэг, Миссуригийн хойд хэсэгт орших Нью Жерсигийн өргөргийн мөсөн бүрхүүлээс өмнөд хэсэгт л мөнх цэвдгийн маш нарийхан бүс байсан. Энэ нь Айдахо, Орегон мужуудын өмнөд хил хүртэл үргэлжилсэн хуурай баруун бүс нутагт өргөн цар хүрээтэй байв. Дэлхийн бөмбөрцгийн өмнөд хагаст урьдын мөнхийн нэгэн нотолгоо байдагЭнэ үеийн мөнх цэвдэг нь Отагогийн төв болон Аргентины Патагонид байсан боловч энэ нь тасархай бөгөөд тундртай холбоотой байж магадгүй юм. Дракенсбергт 3000 метр (9,840 фут)-аас дээш өндөрт мөсөн гол оршин тогтнох үед альпийн мөнх цэвдэг үүссэн. Гэсэн хэдий ч тэнд ч мөнх цэвдэгт суурь, суурь тавигдаж байна.
Хөрсний бүтэц
Хөрс нь үндсэн чулуулаг, хурдас, органик бодис, ус, мөс зэрэг олон субстрат материалаас бүрдэх боломжтой. Хөлдүү газар гэдэг нь субстратад ус байгаа эсэхээс үл хамааран усны хөлдөх цэгээс доогуур бүх зүйлийг хэлнэ. Хөрсний мөс нь сүвэрхэг бус үндсэн чулуулгийнх шиг үргэлж байдаггүй, гэхдээ энэ нь нийтлэг бөгөөд гэссэн субстратын боломжит гидравлик ханалтаас хэтэрсэн хэмжээгээр агуулагдаж болно.
Үүний үр дүнд хур тунадас нэмэгдэж, улмаар мөнх цэвдгийн бүсэд оршдог Оросын хойд хэсгийн Норильск зэрэг бүс нутагт хур тунадас суларч, барилгууд нурж магадгүй байна.
Налуугийн нуралт
Өнгөрсөн зуунд дэлхийн өнцөг булан бүрт уулсын нурууны налуу эвдэрсэн тохиолдол олон бүртгэгдсэн. Уур амьсгалын өөрчлөлтөөс үүдэлтэй гэж үздэг мөнх цэвдэг хайлж байгаатай холбоотой их хэмжээний бүтцийн эвдрэл гарах төлөвтэй байна. 1987 онд Италийн Альпийн нуруунд 22 хүний амийг авч одсон Вал Пола хөрсний нуралтад мөнх цэвдэг хайлж нөлөөлсөн гэж үздэг. Уулын нуруунд томбүтцийн тогтвортой байдлын нэг хэсэг нь мөсөн гол, мөнх цэвдэгтэй холбоотой байж болно. Уур амьсгал дулаарч, мөнх цэвдэг гэсдэг бөгөөд энэ нь уулын тогтворгүй бүтэц, улмаар налуугийн эвдрэлд хүргэдэг. Температурыг нэмэгдүүлэх нь идэвхтэй давхаргын гүн рүү орох боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь илүү их ус нэвтрүүлэхэд хүргэдэг. Хөрсөн дэх мөс хайлж, хөрсний бат бөх чанараа алдаж, хөдөлгөөнийг түргэсгэж, хог хаягдлын урсгалыг бий болгодог. Тиймээс мөнх цэвдэг дээр барилга барих нь туйлын хүсээгүй юм.
Мөн их хэмжээний чулуулаг, мөс уналт (11.8 сая м3), газар хөдлөлт (3.9 сая миль хүртэл), үер (7 хүртэл,) зэрэг мэдээлэл байна. 8 сая м3 ус) ба чулуурхаг мөсний хурдацтай урсгал. Энэ нь өндөрлөг газрын мөнх цэвдгийн нөхцөлд "налуугийн тогтворгүй байдал"-аас үүдэлтэй. Мөнх цэвдэгт дулаарч буй хөлдөлтийн ойролцоо өндөр температурт мөнх цэвдэгт налуу тогтворгүй байх нь эдгээр хөрсөн дэх үр дүнтэй стресс болон нүх сүвний усны даралт ихсэхтэй холбоотой.
Цэвдэгт хөрс боловсруулах
Жейсон Кеа болон хамтран зохиогчид мөнх цэвдэг дулаарч, хэсэгчлэн хөлдсөн хөрсний нүх сүвний усны даралтыг хэмжих шинэ шүүлтүүргүй хатуу пьезометр (FRP) зохион бүтээжээ. Тэд мөнх цэвдэгтэй налуугийн дулааралтын налуугийн тогтвортой байдлын шинжилгээнд ашиглахын тулд хэсэгчлэн хөлдсөн хөрсөнд үр дүнтэй стрессийн тухай ойлголтыг өргөжүүлсэн. Үр дүнтэй стрессийн тухай ойлголтыг хэрэглэх нь олон давуу талтай, жишээлбэл, суурь, суурийг бий болгох чадвартаймөнх цэвдэгт хөрс.
Органик
Хойд туйлын тойргийн бүсэд мөнх цэвдэгт 1700 тэрбум тонн органик бодис агуулагддаг нь нийт органик бодисын бараг тал хувь юм. Энэхүү сав газар нь олон мянган жилийн турш бий болсон бөгөөд Арктикийн хүйтэн нөхцөлд аажмаар устаж байна. Мөнх цэвдэгт хуримтлагдсан нүүрстөрөгчийн хэмжээ нь орчин үеийн хүний үйл ажиллагааны улмаас агаар мандалд ялгарч буй нүүрстөрөгчийн хэмжээнээс дөрөв дахин их байна.
Үр дагавар
Мөнх цэвдэг үүсэх нь экологийн системд ихээхэн нөлөө үзүүлдэг бөгөөд энэ нь үндсэн бүсэд тавигдах хязгаарлалт, түүнчлэн газар доорх байшинг шаарддаг амьтны аймгуудын үүр, нүхний геометрийн хязгаарлалттай холбоотой юм. Хоёрдогч нөлөөлөл нь мөнх цэвдэгт амьдрах орчин нь хязгаарлагдмал ургамал, амьтдаас хамааралтай зүйлүүдэд нөлөөлдөг. Хамгийн түгээмэл жишээнүүдийн нэг нь мөнх цэвдэгтэй өргөн уудам нутагт хар гацуур тархсан байдаг, учир нь энэ зүйл нь газрын гадарга дээр хязгаарлагдмал ургалтыг тэсвэрлэдэг.
Органик материалын шинжилгээнд зориулж мөнх цэвдэгт хөрсний тооцоог заримдаа хийдэг. Идэвхтэй давхаргын нэг грамм хөрс нь нэг тэрбум гаруй бактерийн эсийг агуулж болно. Идэвхтэй давхаргын нэг кг хөрсний нянгууд бие биенээ зэрэгцүүлэн байрлуулахад 1000 км урт гинж үүсгэдэг. Мөнх цэвдэгтэй хөрсөн дэх нянгийн тоо харилцан адилгүй байдаг ба ихэвчлэн нэг грамм хөрсөнд 1-1000 сая хүртэл байдаг. Эдгээрийн ихэнх ньМөнх цэвдэгт хөрсөнд байгаа бактери, мөөгөнцрийг лабораторид өсгөвөрлөх боломжгүй ч бичил биетнийг ДНХ-д суурилсан аргыг ашиглан илрүүлэх боломжтой.
Хойд туйлын бүс ба дэлхийн дулаарал
Арктикийн бүс нутаг нь метан хүлэмжийн хийн байгалийн эх үүсвэрүүдийн нэг юм. Дэлхийн дулаарал түүний тархалтыг хурдасгаж байна. Арктикт их хэмжээний метан нь байгалийн хийн ордууд, мөнх цэвдэг, усан доорх клатрат хэлбэрээр хадгалагддаг. Метан хийн бусад эх үүсвэрт шумбагч хөлөг онгоц, голын тээвэр, мөсөн цогцолборын ухралт, шумбагч мөнх цэвдэг, ялзарч буй хийн гидрат ордууд орно. Урьдчилсан компьютерийн шинжилгээгээр мөнх цэвдэг нь хүний үйл ажиллагаанаас үүдэлтэй өнөөгийн ялгаралтын 15 орчим хувьтай тэнцэх хэмжээний нүүрстөрөгчийг үүсгэж болохыг харуулж байна. Хөрсний массив дулаарч, гэсэх нь мөнх цэвдэгт барилга байгууламж барихад улам аюултай болдог.
