Вестник Кольского научного центра РАН. 2018, № 3.

Влияние мохового и снежного покровов на устойчивость многолетней мерзлоты. Рост средних годовых осадков на большей части архипелага составляет 10-20 %, в западных районах — менее 10 %. Прогнозные оценки температуры воздуха, по разным региональным моделям, в целом соответствуют трендам температуры воздуха на территории аэропорта Свальбарда (Longyearbyen). Значительно отличается динамика температуры воздуха по глобальной модели изменения климата с учетом естественного 60-летнего колебания температуры воздуха, полученной на основании работы [6]. Тренды положительной и отрицательной температуры воздуха по глобальной модели задаются уравнениями: • за 2011 по 2030 гг.: y = -0,1821х + 370,74 (R2 = 0,3915) и y = -0,1032х + 202,02 (R2 = 0,4462); • за 2030 по 2070 гг.: y = 0,0782х - 155,87 (R2 = 0,248) и y = 0,0552х - 118,69 (R2 = 0,3499). По этой модели до 2030 г. будет происходить снижение положительной температуры воздуха на 0,18 °С/год и отрицательной — на 0,10 °С/год, после 2030 г. рост положительной и отрицательной температуры воздуха составит 0,078 и 0,055 °С/год. Оценка условий деградации многолетней мерзлоты Деградация многолетней мерзлоты вызывается образованием несливающейся мерзлоты, переходящей в талик. Это происходит при росте температуры воздуха и толщины снежного покрова до их критических значений. Для супеси плотностью 1450 кг/м3 и влажностью 18 % по математической модели работы [7] были рассчитаны критические значения высоты снежного покрова в комбинации с возможной положительной и отрицательной температурами воздуха. Количество незамерзшей воды на границе мерзлой и талой зоны супеси принималось в 7 %. Значения теплоемкости и коэффициента теплопроводности талого и мерзлого грунта от влажности вычислялись по данным СНиП 2.02.04-88 [8]. Толщина слоя мерзлой горной породы принималась равной 100 м. Начальная температура грунта, по данным сайта* Университетского центра на Свальбарде, была принята -3 °С. На рис. 3 представлена зависимость критических значений максимальной толщины снежного покрова от средней суточной положительной температуры воздуха. Так, при средней отрицательной температуре воздуха -7,8 °С рост средней положительной температуры воздуха до 6 °С приводит к деградации многолетней мерзлоты при высоте снежного покрова больше 1,5 м. Критические значения комбинации высоты снежного покрова и положительной температуры воздуха находятся над кривой. В другой серии расчетов были использованы сценарии изменения климата по региональной [5] и глобальной климатическим моделям [6]. За основу были приняты теплофизические параметры снежного и мохового покровов Западного Шпицбергена. Расчеты времени начала деградации ММП по региональной модели изменения климата показали, что при толщине снежного покрова 0,5, 1 и 1,5 м (без мохового покрова) время начала формирования несливающейся мерзлоты приходится на 2053, 2032, 2023 г. при максимальной толщине талого слоя 1,82, 1,65 и 1,5 м соответственно. Расчеты по глобальной модели изменения климата показали, что при толщине снежного покрова 1, 1,5 и 2 м (без мохового покрова) время начала формирования несливающейся мерзлоты приходится на 2057, 2047, 2041 гг. при максимальной толщине талого слоя 1,55, 1,39 и 1,35 м соответственно (рис. 4). *URL: unis.no. ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН 3/2018 (10) 181