DOI: 10.7256/2453-8922.2021.1.35112

Аннотация: Предметом исследования данной статьи стало изучение влияния Арктики на климатические условия зимнего периода в центре Европейской территории России (г.Москва). В последние годы все актуальнее встает вопрос о связи между региональными климатическими условиями и такими глобальными циркуляционными паттернами, как Северо-Атлантическое колебание (САК) и Арктическое колебание (АК). На основе данных многолетних наблюдений за температурой и количеством осадков была рассмотрена связь этих показателей с индексами АК и САК. Для зимних месяцев периода 2014-2018 были восстановлены обратные траектории движения воздушных масс на каждую дату выпадения осадков с целью установления источников осадков. На примере Москвы установлено, что количество зимних осадков, формирующих снежный покров, не имеет связи ни с Северо-Атлантическим колебанием, ни с Арктическим колебанием. Московский регион находится на пересечении зон влияния положительных и отрицательных фаз обоих циклонических паттернов (АК и САК), определяющих погоду в Северном полушарии. Для зимних месяцев установлена корреляция между температурой приземного воздуха: для САК коэффициент r=0.72 и для АК r = 0.66 для периода 1966-2018 г. Зимние осадки в центре ЕТР в основном связаны с разгрузкой Атлантических воздушных масс, Арктические воздушные массы относительно редко вторгаются в Московский регион и приносят мало осадков (их вклад не превышает 12% от общего количества зимних осадков).

DOI: 10.7256/2453-8922.2020.1.32242

Аннотация: Пластовые льды, залегающие на разных глубинах в мёрзлых толщах Харасавэйского ГКМ, образуют крупные скопления подземного льда в виде пластов, линз, лакколитов и штоков. Пластовая залежь, вскрывающаяся вблизи пос.Харасавэй, была неоднократно весьма детально описана и опробована, пластовые льды здесь встречаются как в пределах первой морской террасы, так и на поверхности третьей морской террасы. Изотопный и химический состав пластового льда может быть интерпретирован по-разному. Мы полагаем, что изотопные и химические характеристики льда указывают на внутригрунтовое образование. Данное исследование базируется на сопоставлении данных о величинах δ18О, δ2H и dexc в пластовых льдах с химическим составом льда для установления возможных условий образования пластовых залежей. Геохимические исследования отложений в пределах береговых участков Харасавэйского ГКМ показали, что изменчивость и пестрота в распределении солей в грунтах здесь достигает максимума, особенно в зоне, переходной от моря к суше. Изотопные и химические характеристики льда указывают на образование льда в условиях открытой системы (т.е. со свободным подтоком воды из резервуара). При этом вода в резервуаре менялась, на первых этапах, вероятнее всего, это была смесь морской и пресной воды, которая впоследствии все больше опреснялась атмосферными осадками.

DOI: 10.7256/2453-8922.2019.4.31645

Аннотация: В статье рассмотрены изотопные данные (изотопный состав кислорода, водорода и дейтериевый эксцесс), опубликованные по пластовым льдам Ямала вблизи полярной станции Марре-Сале. В разрезах береговых обрывов высотой 20-30 м развиты два основных комплекса четвертичных отложений - и в верхнем с континентальными песчано-супесчаными позднеплейстоцен-голоценовыми отложениями, и в нижнем - с морскими и прибрежно-морскими засолёнными глинами и суглинками с прослоями песков и супесей, встречены пластовые льды. Опубликованные изотопные данные по этим двум разным типам льда указывают на то, что льды были сформированы из свободной воды в условиях открытой системы, причем льды нижнего комплекса образовывались из воды, являвшейся смесью морских и атмосферных вод. Целью данной статьи являлось рассмотрение основных противоречий и трудностей, возникающих при интерпретации изотопных данных. Изотопная интерпретация базировалась на сопоставлении линейных трендов в координатах изотопной диаграммы, установленных для разного типа льда, атмосферных, озерных и морских вод. Основным выводом данного исследования стала схема возможного образования пластового льда нижнего яруса обнажения Марре-Сале. Лед образовывался на верхней границе водонасыщенного песчаного горизонта на контакте с перекрывающими глинами в условиях открытой системы (без изотопного исчерпания остающейся после образования порции льда воды). Источником воды послужило озеро, в котором на ранних стадиях образования пластовых льдов, оставалась морская вода, объем которой постепенно уменьшался при опреснении атмосферными осадками.

DOI: 10.7256/2453-8922.2018.4.28619

Аннотация: Предметом исследования являются процессы изотопного фракционирования внутри снежного покрова при образовании в нем инфильтрационного льда (ледяных прослоев, корок). На ледниках умеренного климата инфильтрационные зоны льдообразования очень распространены и понимание процессов изотопного преобразования первичного сигнала атмосферных осадков при переходе снега в лед важно для разграничения типа льдообразования. Помимо рекристаллизационного преобразования снега в лед, на ледниках происходит образование инфильтрационного и наложенного льда, что должно сопровождаться изотопным фракционированием в виду отличия коэффициентов фракционирования между паром и жидкостью/льдом (выпадение осадков, которые в дальнейшем переходят в лед путем уплотнения и перекристаллизации) и жидкостью и льдом (конжеляционное льдообразование). Был выполнен натурный эксперимент образования инфильтрационного льда внутри снежной колонки при искусственной стимуляции таяния снега с поверхности. Основным методом являлось изучение изозтопного состава кислорода и водорода снега и образованного из него льда. Первичный снег был гомогенизирован, после 14-дневного эксперимента внутри снежных колонок произошла дифференциация снега по изотопному составу кислорода и водорода. Значения δ18О и δD описываются уравнением регрессии с угловым коэффициентом 5. Такие угловые коэффициенты характерны для снежного покрова, в котором активно протекают процессы диффузии водяного пара. Инфильтрационный лед по изотопному составу кислорода и водорода незначительно отличается от первоначального снега.

DOI: 10.7256/2453-8922.2018.2.26985

Аннотация: Предметом исследования является изотопный состав кислорода и водорода снежных осадков отдельных снегопадов на Кавказе и Полярном Урале и вариации расчетного показателя - дейтериевого эксцесса. В статье рассмотрены вариации значений δ18O, δ2H, dexc снега на Красной поляне, южном склоне Эльбруса и на трансекте от Коноши до Полярного Урала. В каждом из описанных снегопадах величина дейтериевого эксцесса является уникальной изотопной меткой преобладающего процесса, участвующего в формировании изотопного состава снежного покрова. Основным методом исследования является измерение изотопного состава кислорода и водорода в расплавленных пробах снега. При исследовании изотопных значений используется дополнительный показатель - дейтериевый эксцесс. Для интерпретации полученных значений использовался метод восстановление обратных траекторий движения воздушных масс по модели HYSPLIY. Основными выводами работы являются разграничение основных процессов, ответственных за формирование изотопного состава снега на Кавказе - добавление континентального пара на склоне Аибга и ветровая эрозия на южном склоне Эльбруса, и изотопное исчерпание, происходившее при рэлеевской дисцилляции в едином снегопаде от Коноши до Полярного Урала. Восстановленные обратные траекторий движения воздушных масс помогает более детально рассмотреть вопросы формирования изотопного состава как отдельных снегопадов, так и сезонных особенностей формирования снежного покрова, которые наследуются ледниковым льдом.

DOI: 10.7256/2453-8922.2017.1.22320

Аннотация: В настоящей работе рассмотрено содержание тяжелых металлов в снежном покрове и ледниковом льду на Полярном Урале и в Приэльбрусье (Центральный Кавказ). Для определения фонового гидрохимического состояния снежного покрова района Полярного Урала в 1999 г. авторами были изучены три снежника, разно удаленные от поселка – у пос. Полярный, в 2,5 км и в 5 км от него, зимой 2003 г. у пос. Полярный нами было исследовано строение снежной толщи в шурфе. В 2000 г. был изучен небольшой присклоновый ледник (ледник №1) на склоне хр. Малый Пайпудынский, располагающийся в невыработанном каре на склоне южной экспозиции. На Центральном Кавказе исследования выполнялись на леднике Гарабаши Южного склона Эльбруса и прилегающем склоне, была опробована снежная толща в течение летних и зимних сезонов: летом 1998 г., в январе 2001 г. и в июне 2001 г. Также был опробован ледниковый лед ледника Большой Азау. В образцах выполнены аналитические определения микроэлементного состава (содержание Fe, Zn, Cu, Mn) методом атомно-абсорбционной спектроскопии в Почвенном институте им. В.В.Докучаева. Концентрации микроэлементов в снеге и ледниковом льду Полярного Урала малы, в среднем составляя от 0,005 до 0,02 мг/л, среди измеренных Fe, Zn, Cu, Mn наибольшие концентрации характерны для Mn (до 0,05 мг/л). Отмечено незначительное увеличение концентраций тяжелых металлов в ряду зимний снег – летний снег – ледниковый лед. Зависимости концентрации тяжелых металлов от морфологического вида льда не обнаружено. Для снежного покрова и ледникового льда Гарабаши и прилегающего склона также просматривается некоторая тенденция увеличения концентраций в ряду зимний снег – летний поверхностный снег – инфильтрационный лед. Основными микроэлементами в снеге и льду ледника Гарабаши на Кавказе являются цинк и железо, концентрации которых варьируют от менее 0,02 до 0,6 мг/л (железо в инфильтрационном льду) и от 0,01 до 0,22 во льду, т.е. максимальное содержание тяжелых металлов приурочено к горизонтам инфильтрационного льда. В сезонном зимнем и летнем снеге концентрации практически всех измеренных элементов варьируют от менее 0,01 до 0,03 мг/л. Во льду ледника Большой Азау в Приэльбрусье концентрации тяжелых металлов крайне малы (менее 0,005 мг/л).

DOI: 10.7256/2453-8922.2016.2.21439

Аннотация: В статье рассмотрено формирование изотопно-кислородного состава снежного покрова г.Братска и свежевыпавшего снега в Байкальском регионе, определены основные траектории воздушных масс, приносящих осадки в течение холодного периода к Братску. Район исследований: г.Братск и пункты в Иркутской области - д. Худяково в 18 км от Иркутска, п. Култук – южная часть озера Байкал, гора Снежная на трассе Иркутск-Большое Голоустное, и в республике Бурятия - Тункинская долина. В Братске было установлено превышение в содержании натрия в 4-66 раз в пробах снежного покрова, отобранных в городе по сравнению с фоновым снежным покровом. При всей очевидности техногенного происхождения натрия в снеге, иногда возникает вопрос о возможной естественной природе Na в осадках, приносимых воздушными массами, например, с арктического побережья. Для проверки данной гипотезы выполнено настоящее исследование. Основными методами исследования являются изотопный (определение содержания стабильного кислорода-18 в снеге, как в свежевыпавшим так и в лежалом снежном покрове) и метод обратных траекторий. Для анализа возможного влияния дальнего переноса на изотопный состав проб снега использовался метод обратных (на 120 ч назад) траекторий, построенных с применением полулагранжевой модели переноса HYSPLIT для периода с декабря 2015 по март 2016 с конечными точками на высоте 3000 м в 12 ч ВСВ. Среднее значение содержания кислорода-18, выраженное в значении δ как содержание тяжелого кислорода относительно стандарта, снежной колонки в г. Братске составило в марте 2015 г. –26,54‰. Внутри снежной пачки значения δ варьируют от горизонта к горизонту от –21,52 до –28,1‰, что является относительно «тяжелым» изотопно-кислородным составом. Было установлено, что влияние арктических воздушных масс на изотопный состав снежного покрова г. Братска крайне невелико. Из 44 дней с осадками за период с декабря 2015 по март 2016 г. 21 случай выпадения осадков связан с западным переносом воздушных масс с Атлантики, 5 случаев связаны с приходом влаги из арктического сектора, 15 – с континентальным источником и 3 – с акваторией Охотского моря.