ВЛИЯНИЕ КЛИМАТИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЙ НА ГЕОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ГРУНТОВ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЯКУТИИ

Показаны особенности сезонных периодических изменений эффективного электрического сопротивления массива многолетнемерзлых дисперсных грунтов по результатам натурных измерений поверхностного импеданса в диапазоне частот 100…1000 кГц. Эксперименты проводились на стационаре ИМЗ СО РАН в районе Якутска в 2006-2012 годах. Приведено соответствие характерных изменений температуры грунтов и их эффективного сопротивления определенным периодам времени. Показано соответствие величины эффективного сопротивления массива многолетнемерзлых дисперсных грунтов, степени их промерзания. Приведены результаты анализа экспериментальных данных наблюдения изменений геоэлектрических параметров под воздействием климатических факторов. Воздействие климатических факторов оценивалось по температуре приземного воздуха и грунтов, толщине снегового покрова и количеству дождевых осадков в определенные периоды времени. Показано, что сезонные изменения эффективного сопротивления своими асимптотическими значениями отражают, соответственно, четыре степени промороженности грунтов: зимнюю, весеннюю, летнюю и осеннюю. Уровни эффективного сопротивления грунтов, соответствующие выделенным степеням их промороженности весной, летом и осенью, отличаются примерно в два раза. Величина эффективного электрического сопротивления массива многолетнемерзлых дисперсных грунтов зависит от степени промороженности грунтов массива за последний, до его измерения, период стадии охлаждения либо растепления. Сезонные изменения эффективного сопротивления находятся в пределах одного порядка, а для электромагнитного и поперечного сопротивлений они достигают двух порядков величины. Степень промороженности массива многолетнемерзлых грунтов зависит не только от солнечной радиации, температуры приземного воздуха, но и от толщины снежного покрова на стадии охлаждения и от обильности дождевых осадков на стадии растепления. Для мониторинга состояния грунтов слоя годовых колебаний температуры, более приемлемыми параметрами являются его поперечное сопротивление или продольная проводимость, полученные путем интерпретации данных радиоимпедансного или РМТ-зондирований. Радиоимпедансное зондирование и РМТ-зондирование наиболее рациональны для мониторинга изменения состояния многолетнемерзлых грунтов под воздействием изменений климата.

климатические факторы, влияние, мерзлые дисперсные грунты, слой годовых колебаний температуры, эффективное сопротивление, электромагнитное сопротивление, поперечное сопротивление, продольная проводимость

1. Ефремов В.Н. Радиоимпедансное зондирование мерзлых грунтов. -Якутск: Изд-во Института мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН, 2013. - 204 с.

2. Efremov V.N. 2008. Seasonal Variations of Sureface Radiowave Impedance of Frozen Ground. Proceedings of the Ninth International Conference on Permafrost 1, Alaska, Fairbanks 2: 409-414.

3. Ефремов В.Н. Метод мониторинга состояния многолетнемерзлых грунтов по электрическим параметрам переходного слоя // Материалы XI международного симпозиума по проблемам инженерного мерзлотоведения. Магадан (Россия), 5-8 сентября 2017 г. - Якутск: изд-во Института мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН, 2017. - С. 241-242.

4. Методы геокриологических исследований / Под ред. Э.Д. Ершова. - М.: МГУ, 2004. - 512 с.

5. Фролов А.Д. Электрические и упругие свойства мерзлых пород и льдов. - Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН, 1998. - 515 с.

6. Вотяков И.Н. Физико-механические свойства мерзлых и оттаивающих грунтов Якутии. - Новосибирск: Наука, 1975. - 176 с.

7. Ефремов В.Н. Возможности регистрации геофизических аномалий от талых и водоносных горизонтов в мерзлых толщах / В.Н. Ефремов // Криосфера Земли. - 2017. - том XXI, № 6. - С.129-133.

8. Efremov V.N. Monitoring of permafrost condition based on longitudinal conductivity of the transition layer / V.N. Efremov // Journal of engineering of heilongjiang university. - 2014. - vol. 5, no. 3. - P. 257-261.

9. Ефремов В.Н. Температурная зависимость сезонных изменений электрического сопротивления / В.Н. Ефремов // Наука и образование. - 2011. - № 1(61). - С.50-54.

10. Парфентьев П.А., Пертель М.И. Измеритель поверхностного импеданса на СДВ-СВ диапазонах // Низкочастотный волновод «Земля - ионосфера». - Алма-Ата: Галым, 1991. - С. 133-135.