Вестник Кольского научного центра РАН № 4, 2019 г.

Теплофизические свойства деятельного слоя болот Кольского полуострова ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН 4/2019 (11) 17 их взаимодействие с окружающей природной средой. Для решения подобных задач необходимым и достаточным является знание комплекса теплофизических характеристик болот этого региона. В современной гидрофизике болот теплофизические характеристики ― это слабо изученная область научного знания. Первые исследования в этом направлении были выполнены В. В. Романовым и О. Д. Рожанской [1, 2], С. С. Корчуновым [3], в дальнейшем — К. К. Павловой [4], Р. И. Гаврильевым и С. В. Елисеевым [5], А. В. Павловым [6], Л. Т. Романом [7] и др. В основном исследования проводились в зоне олиготрофных болот, в северной зоне европейской территории России, в том числе и на болотах Кольского п-ова, определение этих характеристик не проводилось. Цель настоящей работы ― измерение основных теплофизических параметров болот Кольского п-ова в их естественном и осушенном состоянии. Краткое описание объектов исследования Полевые работы по обследованию болотных массивов и отбору монолитов торфа для лабораторных исследований проводились в следующих пунктах:  на естественном олиготрофном болоте (провинция Финско-Кольской северной тайги и лапландских аапа), в районе участка «Колвица», г. Кандалакша;  на болотном массиве Фенноскандийской провинции березовой лесотундры и крупнобугристых болот, расположенном в 50 км от г. Мурманска, на левом берегу р. Тулома;  на мезотрофном болотном массиве Карело-Финской провинции северной тайги и аапа- болот, расположенном вблизи пос. Лоухи (Республика Карелия);  на евтрофном болотном массиве (сфагново-осоково-березовый микроландшафт), Корзинского стационара. Краткое описание болотных массивов приведено в работе [8]. Методы определения теплофизических характеристик Основными факторами, оказывающими влияние на передачу тепла в деятельном слое, являются: содержание влаги, плотность торфа, пористость, размер и форма пор. Последние влияют на конвективную и лучистую составляющую теплообмена. Ранее Н. С. Ивановым [9] было установлено, что конвекция возникает в порах диаметром больше 10 мм при температурном перепаде свыше 0,3  С, что в торфе практически не наблюдается [8]. Лучистая составляющая в грунтах, согласно [9 и др.], не превышает 0,1 % теплопереноса, при радиусе пор 3 мм конвективная составляющая не превосходит 0,13 % общего теплового потока. Согласно [10], размеры пор в торфе не могут превышать 3–5 мм. Отсюда следует, что, несмотря на значительную пористость торфа, лучистой теплопроводностью и конвективным теплопереносом можно пренебречь. В основном перенос тепла в деятельном слое болот осуществляется путем молекулярной (кондуктивной) теплопроводности. Таким образом, знание основных теплофизических характеристик, вытекающих из теории молекулярной теплопроводности, является необходимым условием для решения задач тепломассопереноса в деятельном слое болот. Исследование теплофизических характеристик деятельного слоя болот проводилось Гидрофизической лабораторией Государственного гидрологического института путем полевых и лабораторных работ, при этом определяли комплекс основных теплофизических характеристик, который дает исчерпывающее представление о тепловых свойствах деятельного слоя. Важнейшие теплофизические характеристики комплекса — объемная теплоемкость c  , коэффициент теплопроводности λ, а также коэффициент температуропроводности K . Коэффициент теплопроводности λ определяет способность торфяной залежи проводить тепло, он равен величине тепла, переносимого в единицу времени, при градиенте температуры, равном единице. Объемная теплоемкость характеризует способность торфяной залежи к нагреву или охлаждению. Коэффициент температуропроводности численно равен коэффициенту теплопроводности торфяной залежи с объемной теплоемкостью, равной единице.