Вечная мерзлота – дело государственной важности!

Недавно Правительство России утвердило Положение о государственном фоновом мониторинге состояния многолетней мерзлоты. С этого года контроль состояния грунтов в регионах вечной мерзлоты станет частью государственного экологического мониторинга окружающей среды. Проводить его и публиковать результаты на своём официальном сайте будет Росгидромет.

Проблема, действительно, важная. Для государства важно иметь на руках цифры объективного контроля, чтобы понимать – происходят ли перемены в климате в Арктической зоне и если происходят, то в каких объёмах, какими темпами? От этого зависит пересмотр строительных нормативов и выделение финансирования для реконструкции объектов капитального строительства (если оно будет необходимо). Однако, как отмечают специалисты, государственная система не может обеспечить полный набор данных для каждого региона. Например, на территории огромного Норильского промышленного района существует всего одна скважина и больше пока не планируется. Ответом могут стать региональные системы для развёртывания в особо ответственных регионах.

Как рассказал директор НИЦ технологий строительства и мониторинга зданий и сооружений Арктики ЗГУ имени Н. М. Федоровского Павел Котов:

Компания «Норникель» и Заполярный университет понимают важность данной темы для региона. Поэтому на территории от Талнаха до Дудинки уже создана региональная система фонового мониторинга мерзлоты, в которой для анализа используются 24 скважины глубиной от 10-ти до 200 метров.

Система, разработанная Научно-исследовательским центром технологий строительства и мониторинга зданий и сооружений Арктики ЗГУ, учитывает все региональные особенности и охватывает различные геокриологические условия. На основе математических моделей учёные будут прогнозировать изменение температур грунтов до 2050 года.

Вот как описывают контрольно-измерительный комплекс наши коллеги из газеты «Заполярная правда». На данный момент выполнен комплекс буровых работ на восьми мерзлотных полигонах. Сеть скважин глубиной от 10-ти до 20-ти метров оснащена специализированным термометрическим оборудованием: измерителями температуры (термокосами) и логгерами. Термокоса состоит из последовательно соединённых цифровых преобразователей температуры – датчиков, помещённых в металлические гильзы. Каждая гильза датчика имеет полимерное покрытие, чтобы избежать примерзания к стенкам скважины. Диапазон измерений температуры от -60 до +85°С.

Ещё одним элементом автоматизированной системы температурного мониторинга является логгер. Он предназначен для автономной регистрации значений температуры измеряемой среды с заданной периодичностью и дистанционной передачи данных на сервер Заполярного университета. Технология передачи данных NB-IoT (узкополосный интернет вещей) обеспечивает широкое покрытие, меньшее энергопотребление, длительный срок службы батареи и более простое и быстрое масштабирование сети. В случае отсутствия сотовой связи, что не редкость для Норильска, логгер может работать в автономном режиме – объём внутренней памяти устройства позволяет накапливать до 45.000 измерений.

Массив данных, получаемых с 20-ти скважин от Талнаха до Дудинки, ежедневно поступает на сервер университета с конца прошлого года. Для обработки и фильтрации текущих значений температур на каждый момент времени, а также построения трендов изменений учёные используют специализированное программное обеспечение компании «РУСГЕОТЕХ». Аналитику дополнят результаты полевых и лабораторных работ, выполненных в конце 2023-го – начале 2024 года Заполярным филиалом «Норникеля» в составе инженерно-геологических изысканий, и данные двух метеостанций, расположенных на территории исследований, с рядами измерений за 90 лет.

По мнению господина Котова созданная система фонового мониторинга призвана стать первым этапом для решения вопроса прогнозирования влияния климатических факторов на многолетнемёрзлые грунты на территории от Норильского промышленного района до Дудинки. По итогам работы системы фонового мониторинга будет происходить накопление эмпирического материала о климатических характеристиках, температурном режиме грунтов, составе, строении и свойствах грунтов, термическом сопротивлении растительного покрова, что является необходимым для прогноза влияния климатических изменений в регионе на многолетнемёрзлые грунты.

В 2024 году развитие системы мониторинга будет продолжаться. Планируется обустройство термометрическим оборудованием глубоких 200-метровых скважин, расположенных в населённых пунктах и природных ландшафтах. Следующим этапом работы является составление математических моделей полигонов для моделирования влияния изменения климата на геокриологические условия и выполнение прогноза изменения температур грунтов на полигонах до 2050 года.

При полном и/или частичном копировании данного материала, для последующего размещения его на стороннем ресурсе, обратная, индексируемая ссылка на источник обязательна!