Геолог Фудзин Ниу (Fujun Niu) из Китайской академии наук и его коллеги описали необычный участок земли в Китае, который по неизвестной пока причине не оттаивает даже в самый жаркий летний сезон. Ученые предполагают что в этом определяющую роль играет специфический состав верхнего слоя почвы. Результаты работы опубликованы в журнале Scientific Reports.
Все знают о существовании вечной мерзлоты в северных широтах планеты, но новая находка в провинции Пинцюань (Китай) задает ученым загадку. Участок, называемый учеными «низина температурной аномалии» расположен более чем в 600 километрах южнее границ сплошной вечной мерзлоты на Евразийском континенте, и менее чем в 1 км над уровнем моря.
Известно, что единственный похожий участок в северном полушарии, который расположен еще южнее, находится на вершине Цинхай-Тибетского нагорья — на высоте 4700 метров.
Аномальный участок имеет около 80 м в длину, 20 в ширину и 10 м — в глубину. Ученые наблюдали его в период с 2011 по 2015 гг. в течение всего года. За это время в жаркие летние месяцы температура воздуха повышалась до 32 °C, но загадочный фрагмент земли оставался практически ледяным.
Исследователи считают, что всеми виной — уникальный состав почвы в этом месте: под слоем торфа находится пласт глыбистого песка, который и служит теплоизолятором. В летние месяцы он мешает теплу проходить глубже в грунт, а зимой — напротив, способствует понижению температуры.
«Поскольку холодный воздух плотнее, чем теплый, он имеет тенденцию вытеснять более теплый воздух в пористом пространстве между пластами и вызывает конвекцию воздуха в зимнее время, а в летнее время теплообмен не происходит. По сути, дисбаланс мужду потерей тепла зимой и поглощение тепла летом и производит охлаждение почвы в этом месте», — пишут ученые в своей статье.
К тому же, поверхностный слой торфа также усиливает этот эффект. Он способствует удержанию влаги в почве, что приводит к образованию большого количества льда.
Новое исследование не только претендует на разгадку тайны «холодной» аномалии в провинции Пинцюань, но также предлагает инженерное решение, которое могло бы помочь защитить сооружения, построенные на вечной мерзлоте.
Ученые привели в качестве примера недавно построенную Цинхай-Тибетскую железную дорогу в качестве примера, которая проходит вдоль вечной мерзлоты. Там, согласно прогнозам, температура окружающей среды может повыситься на 2,6 градусов Цельсия в течение ближайших 50 лет.
Если покрыть слой вечной мерзлоты обычным щебнем, как считают исследователи, это помогло бы держать его надежно замороженным круглый год точно так же, как этот странный участок мерзлого грунта в Китае.
Ранее портал Научная Россия писал о возобновлении работ по изучению вечной мерзлоты на Гыданском полуострове.
