Поиск

Мерзлотный режим
29.10.2015

Мерзлотный тип водного режима почв характерен для тех внутри-континентальных территорий суши, которые отличаются длинной сухой малоснежной холодной зимой, коротким прохладным летом и отрицательной среднегодовой температурой. Многолетнемерзлотные области занимают обширные пространства в северной части Азии (до 47% территории России) и Северной Америке. Многолетнемерзлотный режим складывается также в высокогорьях (например, Памир, Тибет и др.).
Во время и частично после ледникового периода границы распространения мерзлотного водного режима почв уходили далеко на юг (в Европе до берегов Каспийского и Черного морей, в Америке почти до Флориды). Источники влаги в почвах мерзлотного режима обычно те же, что и в других почвах: атмосферные осадки (100—400 мм/год), подземные воды (иногда напорные). Однако характер водного режима крайне специфичен.
При мерзлотном водном режиме почв влага большую часть времени года находится в форме льда. Летом происходит сезонное протаивание почвы на глубину от нескольких сантиметров до 3—4 м. Пока вода находится в форме льда, она, естественно, не расходуется в почве на сток, на фильтрацию или на транспирацию, однако в какой-то мере она может расходоваться на прямое испарение, минуя фазу жидкой влаги.
Таким образом, длительная мерзлота как бы аккумулирует и консервирует влагу в почве. Сезонное протаивание начинается весной и развивается в почве сверху вниз. Появляется свободная гравитационная и капиллярно-подпертая вода, которая лежит на мерзлом непроницаемом слое, залегающем глубже. Начинается восходящее движение капиллярной влаги, ее испарение, расход растительностью на транспирацию. В это время в почве имеют место восстановительные реакции. Складывается режим, похожий на гидроморфный испарительный и транспирационный режим при ослабленном выщелачивании (см. выше).
Однако мерзлотно-гидроморфный тип водного режима почв формируется независимо от гидрогеологии и геоморфологии местности как в почвах низких террас, так и на склонах и на высоких водоразделах. Соответственно и мерзлотно-луговые гумусированные темноцветные почвы окутывают местность как бы чехлом, мало зависящим от топографии местности. Если мерзлотные горизонты почвы маломощны, то сезонное протаивание почвы в июле—августе завершается полным исчезновением мерзлоты на глубине 3—4 м и свободная вода фильтруется в нисходящем направлении, унося часть подвижных продуктов почвообразования.
При наличии глубинных мерзлотных горизонтов, сохраняющихся круглый год, летняя свободная вода, образующаяся при таянии или от летних дождей, стекает в виде местных потоков надмерзлотных вод, перераспределяя соли, подвижные органические и минеральные соединения (кремнезем, железо, марганец) в депрессии и долины.
Наступление осенних и зимних холодов вновь блокирует свободную воду, переводя ее в форму льда. Процессы выноса и выщелачивания прекращаются. Наоборот, капиллярная влага интенсивно передвигается вверх, намерзая снизу на слой замерзающей почвы. В этом же направлении снизу вверх идет и поток парообразной воды, конденсирующейся и замерзающей в подповерхностных слоях. Сезонное замерзание постепенно охватывает всю толщу почвы, смыкаясь с горизонтом вековой мерзлоты.
Обширная группа мерзлотных почв еще очень мало изучена. По-видимому, баланс веществ при мерзлотном почвообразовании варьирует от промывного до накопительного в зависимости от продолжительности «мерзлотной блокады» и возможных сочетаний местного притока, оттока и испарения.