Аннотация: Объектом исследования являются дисперсные фракции аэрозольного вещества в снеговом покрове. На пробоотборных участках, расположенных в среднетаежной зоне в пределах Мезенско-Вычегодской равнины на высокой террасе в долине реки Сысола, в 3 км к западу от города Сыктывкар, выполнен пробоотбор свежевыпавшего снега и поверхностной изморози. Анализ соотношений в поверхностной изморози субдисперсных фракций аэрозольного вещества осуществлялся в сопряжении с гранулометрическим анализом свежевыпавшего снега. Исследования с помощью метода динамического рассеяния света гранулометрического состава аэрозольного вещества в свежевыпавшем снеге и поверхностной изморози, образующейся в перерывах между снегопадами, показали, что во всех пробах снега фиксируется бимодальное распределение частиц. В то же время распределение субмикронных аэрозольных частиц в пробах изморози характеризуется наличием уже трех мод. Также с увеличением продолжительности периода между снегопадами в пробах изморози наблюдается перераспределение частиц между мелкой и средней фракциями в сторону значительного увеличения частиц в мелкой фракции, но объемная концентрация частиц крупной фракции меняется незначительно. Предполагается, что выявленное обстоятельство связано с действием капиллярных сил и адгезией сухих выпадений при кристаллообразовании изморози (предлагается назвать данный феномен "морозная конденсация"). Аналогичный эффект наблюдался также в западносибирской южной тайге и приморской тундре Нижнего Припечорья.

Ключевые слова: снегопад, твердые гидрометеоры, снег, поверхностная изморозь, динамическое рассеяние света, гранулометрия, аэрозоли, адгезия, загрязнение снега, фракционирование аэрозолей

Abstract: The object of the study is the dispersed fractions of an aerosol substance in the snow cover. At the sampling sites located in the middle taiga zone within the Mezen-Vychegoda Plain on a high terrace in the Sysola river valley, 3 km west of the city of Syktyvkar, fresh snow and surface frost were sampled. The analysis of the ratios in the surface hoarfrost of subdispersed fractions of the aerosol substance was carried out in conjunction with the granulometric analysis of freshly fallen snow. Studies using the method of dynamic light scattering of the granulometric composition of an aerosol substance in freshly fallen snow and surface hoarfrost formed between snowfalls showed that a bimodal distribution of particles is recorded in all snow samples. At the same time, the distribution of submicron aerosol particles in frost samples is already characterized by the presence of three modes. Also, with an increase in the duration of the period between snowfalls in hoarfrost samples, a redistribution of particles between fine and medium fractions is observed in the direction of a significant increase in particles in the fine fraction, but the volume concentration of particles of the large fraction changes slightly. It is assumed that the identified circumstance is associated with the action of capillary forces and the adhesion of dry precipitation during the crystal formation of hoarfrost (it is proposed to call this phenomenon "frosty condensation"). A similar effect was also observed in the West Siberian southern taiga and the coastal tundra of the Lower Pechora region.

Keywords: rime, snow, solid hydrometeors, snowfall, snow pollution, aerosol fractionation, dynamic light scattering, granulometry, aerosols, adhesion

Аннотация: Цель работы – получение обобщенных простых формул для расчета коэффициента теплопроводности снежного покрова при расчетах его термического сопротивления. Для достижения цели было проведено сравнение формулы Н. И. Осокина, полученной на основе обобщения и корреляционного анализа существующих зависимостей для расчета коэффициента теплопроводности, имеющей дробные коэффициенты, с ее упрощенным вариантом с целыми коэффициентами. На основе линеаризации базовой функциональной зависимости были также получены простые линейные формулы для определения коэффициента теплопроводности в зависимости от плотности снега для двух характерных диапазонов плотности (200-300) и (300-400) кг/м3. Определены процентные ошибки в расчетах коэффициента теплопроводности снега, которые возможны при упрощении коэффициентов и линеаризации базовой параболической зависимости коэффициента теплопроводности от плотности снежного покрова. Установлено, что возникающие при линеаризации базовой функции ошибки не превышают 4,5%, что является вполне допустимым в инженерных расчетах. Расхождение результатов расчетов по базовой и упрощенной формуле (с округленными до целых значений первого порядка коэффициентами) не превышают 2,3% во всем рассмотренном диапазоне изменения плотности снега. Результаты численных расчетов представлены в виде графиков, которые позволяют наглядно оценить влияние упрощения расчетной формулы и ее линеаризации на точность определения коэффициента теплопроводности снежного покрова.

Ключевые слова: снежная мелиорация, термическое сопротивление, ошибка, точность, расчет, упрощение, аппроксимация, линеаризация функции, снег, грунт

Abstract: The aim of the work is to obtain generalized simple formulas for calculating the coefficient of thermal conductivity of snow cover when calculating its thermal resistance. To achieve the goal, a comparison was made of the parabolic formula of N.I. Osokin, obtained on the basis of generalization and correlation analysis of existing dependencies for calculating the coefficient of thermal conductivity having fractional coefficients, with its simplified version with integer coefficients. Based on the linearization of the base Simple linear formulas for determining the coefficient of thermal conductivity depending on the density of snow for two characteristic density ranges (200-300) and (300-400) kg/m3 were also obtained. The percentage errors in the calculations of the coefficient of thermal conductivity of snow, which are possible with the simplification of the coefficients and linearization of the basic parabolic dependence of the coefficient of thermal conductivity on the density of the snow cover, are determined. It is established that the errors arising from the linearization of the basic function do not exceed 5%, which is quite acceptable in engineering calculations. The discrepancy between the results of calculations according to the basic and simplified formula (with coefficients rounded to integer values of the first order) does not exceed 1.5% in the entire considered range of changes in snow density. The results of numerical calculations are presented in the form of graphs that allow you to visually assess the impact of simplifying the calculation formula and its linearization on the accuracy of determining the coefficient of thermal conductivity of snow cover.

Keywords: approximation, simplification, calculation, accuracy, mistake, thermal resistance, snow reclamation, linearization of the function, snow, ground

Аннотация: Цель статьи – установить диапазон изменчивости минерализации и ионного состава водорастворимых солей в повторно-жильных льдах разного возраста близ пос. Сеяха (Восточный Ямал) в разрезах поймы реки, в голоценовом торфянике, в едомной толще, слагающей третью террасу. Установить вклад атмосферного питания в формировании повторно-жильных и текстурообразующих льдов. В толще третьей террасы в повторно-жильных льдах общая минерализация весьма изменчива от 17 до 309 мг/л, что указывает на участие в питании жил, помимо атмосферных, еще и губских вод. Иногда отмечается заметное присутствие морских солей в толще поймы в устье реки, связанное с притоком губских вод во время сгонно-нагонных повышений уровня губы и воды в устьевой части реки. Выявлено очень существенное изменение минерализации текстурообразующих льдов в толще голоценового торфяника – ее закономерное плавное снижение снизу – вверх (от 576 до 18 мг/л). Это указывает на то, что причиной образования озерно-болотной котловины (или скорее нескольких небольших котловин) было вытаивание больших масс сильно-минерализованного сегрегационного и порового льда, содержащегося в верхней части разреза лагунно-морской террасы. По мере накопления торфяника роль атмосферных осадков все возрастала и на заключительной фазе образования льда в верхней части торфяной залежи атмосферные осадки уже полностью доминировали.

Ключевые слова: повторно-жильные льды, многолетнемерзлые породы, поздний плейстоцен, голоцен, криогеохимия, ионный состав, макроэлементный состав, третья терраса, пойма, север Западной Сибири

Abstract: The purpose of the paper is to establish the range of variability of mineralization and ionic composition of water-soluble salts in ice wedges of different ages near the Seyakha village (Eastern Yamal Peninsula) in outcrops of the river floodplain, Holocene peat bog and yedoma, as well as to establish the contribution of atmospheric nutrition of ice wedge and structure-forming ice. In the ice wedge of the yedoma the total mineralization is very variable from 17 to 309 mg/l, which indicates the participation of Ob Bay waters in addition to atmospheric waters. Sometimes there is a noticeable presence of sea salts in the sediments of the floodplain at the mouth of the river, associated with the influx of Ob Bay waters during surge surges of the bay level in the mouth of the river. It has been revealed a noticeable change of the mineralization of structure-forming ice in the Holocene peat, its regular gradual decrease from bottom to top is from 576 to 18 mg/l. This indicates that the reason of the lacustrine-marsh basin (or rather, several small basins) formation was the thawing of large masses of highly mineralized segregated and pore ice contained in the upper part of the lagoon-marine terrace. As the peat bog accumulated, the role of atmospheric precipitation increased, and in the final phase of ice formation in the upper part of the peat, atmospheric precipitation completely dominated.

Keywords: northwest Siberia, floodplain, third terrace, major elements, ionic composition, cryogeochemistry, Late Pleistocene, Holocene, permafrost, ice wedge

Аннотация: Бугры пучения – пальза и литальза - являются надежным индикатором наличия многолетнемерзлых пород особенно на южной границе их распространения. Предметом исследования является рассмотрение отношения содержания углерода (C) к азоту (N) в торфе пальза и подстилочном и гумусовом горизонтах литальза как критерия разделения пальза и литальза. Рассмотрены пальза близ пос. Елецкая (67°16′ с.ш., 63°69′ в.д.) в Большеземельской тундре и литальза на полигоне, расположенном в Южном Забайкалье на территории Ивано-Арахлейского заказника близ с. Преображенка (52° с.ш., 113° в.д.) и в долине р. Сенца (52º40' с.ш., 99º30' в.д.) в Восточном Саяне. Рассмотрена история изучения литальза и пальза в России начала ХХ века: показано, что российские исследователи выделяли минерагенные бугры пучения наряду с торфяными. Установлено, что содержание азота в поверхностных слоях литальза (0,45-1,73% в долине р.Сенца и 0,47-2,01% у оз.Арахлей) находится примерно в том же диапазоне, что и в поверхностных горизонтах пальза независимо от региона криолитозоны. Обобщены результаты определения содержания углерода и азота, а также их отношения в торфяном покрове пальза. В отличие от литальза содержание углерода в поверхностных горизонтах пальза и плоскобугристых торфяников многократно превышает полученные значения как для поверхностных, так и для погребенных органических горизонтов почвенного покрова литальза. Для торфяного покрова пальза не зафиксировано значение С/N меньше 13, этот показатель для литальза никогда не превышает 10-12

Ключевые слова: многолетнемерзлые попроды, торфяно-минеральные бугры пучения, минеральные бугры пучения, голоцен, торф, углерод, азот, Большеземельская тундра, Саяны, Забайкалье

Abstract: The palsa and lithalsa are reliable indicators of the presence of permafrost, especially on the its southern border. The subject of the study is the consideration of the C/N ratio in the peat of the palsa and the litter and humus horizon of the lithalsa as a criterion for the separation of the palsa and lithalsa. The palsa near the Yeletskaya village in the Bolshezemelskaya tundra and the lithalsa in the Southern Transbaikalia near the Preobrazhenka village and in the valley of the Sentsa in the Eastern Sayan are considered. The history of the study of lithalsa and palsa in Russia at the beginning of the twentieth century is considered also. It was found that the nitrogen content in the surface layers of the lithalsa (0.45-1.73% in the valley of the Sentsa River and 0.47-2.01% near the Arachley Lake) is approximately in the same range as in the surface horizons of the palsa, regardless of the permafrost region. The results of the carbon and nitrogen content determining, as well as their ratios in the peat cover of the palsa are summarized. In contrast to lithalsa, the carbon content in the peat horizons of the palsa and flat-hummock peatlands is many times higher than the values obtained for both surface and buried organic horizons of the lithalsa. The value of C/N less than 13 has not been recorded for the peat cover of palsa, this indicator for lithalsa never exceeds 10-12.

Keywords: Bolshesemelskaya tundra, nitrogen, carbon, peat, Holocene, lithalsa, palsa, permafrost, Sayan, Transbaikalia

Аннотация: Предметом исследования являются наледные образования, которые образуются в результате выхода грунтовых вод на поверхность ледяных покровов или грунта. Данные образования наносят существенный ущерб в хозяйственной деятельности человека. В работе исследовались природные наледи, расположенные на пресном ледяном покрове, а также искусственного происхождения наледные образования на грунте. Исследовались наледи расположенные в Забайкальском крае вблизи города Читы. Определялась мощность теплового излучения данных объектов в микроволновом диапазоне на длинах волн 2,3 см и 0,88 см. Мощность теплового излучения в микроволновом диапазоне определялась с помощью радиометрических приемников на длины волн 0,88 см и 2,3 см, установленных на автомобиль, либо на неподвижную опору. Исследовались керны льда, изъятого из наледи для определения послойного распределения минерализации льда. Для расчетов теплового излучения наледи использовалась модель плоскослоистой неизотермической среды. Показана возможность регистрации наледных образований по радиотепловому излучению данных объектов в микроволновом диапазоне. В случае существования слоя воды на наледях радиояркостная температура будет существенно ниже, чем объект на поверхности которого отсутствует водная масса. По значению радиояркостной температуры в микроволновом диапазоне для нескольких диапазонов, в результате чего можно косвенно оценивать толщину ледяных образований. При этом необходимо учитывать вариации радиояркостной температуры среды в зависимости от ее толщины из-за интерференции радиотеплового излучения плоскослоистой среды.

Ключевые слова: наледь, микроволновый диапазон, радиотепловое излучение, дистанционное зондирование, радиометрия, ледяной покров, грунт, подземные воды, радиояркостная температура, Забайкальский край

Abstract: The subject of the study is ice formations, which are formed as a result of the release of groundwater to the surface of ice sheets or soil. These formations cause significant damage in human economic activity. The work investigated natural ice located on fresh ice cover, as well as artificial ice formations on the ground. The glaciers located in the Transbaikal region near the city of Chita were investigated. The power of thermal radiation of these objects in the microwave range was determined at wavelengths of 2.3 cm and 0.88 cm. The power of thermal radiation in the microwave range was determined using radiometric receivers at wavelengths of 0.88 cm and 2.3 cm mounted on a car or on a fixed support. Cores of ice removed from the ice were studied to determine the layer-by-layer distribution of ice mineralization. A model of a plane-layered non-isothermal medium was used to calculate the thermal radiation of ice. The possibility of registering ice formations by radiothermal radiation of these objects in the microwave range is shown. If there is a layer of water on the ice, the radio brightness temperature will be significantly lower than the object on the surface of which there is no water mass. By the value of the radio brightness temperature in the microwave range for several ranges, as a result of which it is possible to indirectly estimate the thickness of ice formations. At the same time, it is necessary to take into account the variations in the radiofrequency temperature of the medium depending on its thickness due to the interference of radiothermal radiation of a plane-layered medium.

Keywords: underground waters, ground, ice cover, radiometry, remote sensing, radiothermal radiation, microwave range, radiobrightness temperature, aufeis, Transbaikal region