References

alternative

Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE)

Alternative Energy and Ecology (ISJAEE)

1608-8298

Международный издательский дом научной периодики "Спейс

10.15518/isjaee.2024.09.186-195

alternative-2482

Research Article

XX. НАУКИ О ЗЕМЛЕ

Исследование гидрометеорологических данных для прогноза состояния многолетнемерзлых пород

Investigation of hydrometeorological data for forecasting the condition of permafrost rocks

Антонов

А. В.

Antonov

A. V.

Антонов Артем Владимирович, аспирант кафедры «Химия и инженерная экология»

Antonov Artem Vladimirovich, postgraduate student, department of «Chemistry and Engineering Ecology»

artem.antono@gmail.com

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Российский университет транспорта»РоссияFederal State Autonomous Educational Institution of Higher Education «Russian University of Transport»Russian Federation

2024

18102024

09186195

2024

Международный издательский дом научной периодики "Спейс

https://www.isjaee.com/jour/about/submissions#copyrightNotice

https://www.isjaee.com/jour/article/view/2482

Статья направлена на изучение влияния климатических изменений на районы вечной мерзлоты и разработку методов защиты инфраструктуры, в частности железных дорог, от негативного воздействия геокриологических процессов. Использованы методы моделирования, дистанционного зондирования, геокриологические и геофизические исследования, а также применение беспилотных летательных аппаратов для мониторинга состояния вечной мерзлоты и динамики многолетнемерзлых пород. Исследования подтвердили высокую чувствительность регионов вечной мерзлоты к изменениям температуры и осадков. Сценарии изменения климата указывают на интенсивное потепление и быстрое таяние вечной мерзлоты, что приводит к деградации почв, изменению гидрологического режима, выбросам парниковых газов и разрушению инфраструктуры. Для обеспечения надежной эксплуатации железных дорог в районах вечной мерзлоты необходимо постоянное геокриологическое мониторирование. Создание систем инженерно-геокриологического мониторинга, включающих регулярный контроль, анализ, оценку и прогнозирование изменений мерзлотных условий, позволит своевременно обнаруживать и предотвращать нежелательные геокриологические процессы, обеспечивая стабильную и безопасную эксплуатацию железнодорожного полотна.

The article is aimed at studying the impact of climate change on permafrost areas and developing methodsto protect infrastructure, in particular railways, from the negative effects of geocryological processes. The methodsof modeling, remote sensing, geocryological and geophysical studies, as well as the use of unmanned aerial vehiclesto monitor the state of permafrost and the dynamics of permafrost were used. Studies have confirmed the high sensitivityof permafrost regions to changes in temperature and precipitation. Climate change scenarios indicate intense warmingand rapid melting of permafrost, which leads to soil degradation, changes in the hydrological regime, greenhouse gasemissions and destruction of infrastructure. Continuous geocryological monitoring is necessary to ensure reliableoperation of railways in permafrost areas. The creation of engineering geocryological monitoring systems, includingregular monitoring, analysis, assessment and forecasting of changes in permafrost conditions, will allow timely detectionand prevention of undesirable geocryological processes, ensuring stable and safe operation of the railway track.

климатвечная мерзлотасценариитемператураосадкипарниковые газытаяниемониторингжелезные дорогигеокриология

: climatepermafrostscenariostemperatureprecipitationgreenhouse gasesmeltingmonitoringrailwaysgeocryology

References1

. Усков И. Б. Анализ системы «Осадки-почва-дренаж» в условиях изменения климата на северо-западе России / Усков И. Б. [и др.] // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации. – 2020. – № 4 (40). – С. 205-226.

. Uskov I. B. Analysis of the Precipitation-soildrainage system in the context of climate change in the north-west of Russia / Uskov I. B. [et al.] // Scientific Journal of the Russian Research Institute of Land Reclamation Problems. – 2020. – 4 (40). – Pp. 205-226. (in Russ.).

. Кондратьев С. А. Воздействие будущих климатических изменений на сток с водосбора Онежского озера / С. А. Кондратьев, М. В. Шмакова // Труды Карельского научного центра Российской академии наук. – 2022. – № 6. – С. 41-49.

. Kondratiev S. A. The impact of future climatic changes on runoff from the Onega Lake catchment area / S. A. Kondratiev, M. V. Shmakova // Proceedings of the Karelian Scientific Center of the Russian Academy of Sciences. – 2022. – No. 6. – Рp. 41-49. (in Russ.).

. Сиптиц С. О. Модельные оценки влияния климата на урожайность зерновых и зернобобовых культур в регионах России / Романенко И. А., Евдокимова Н. Е. // Проблемы прогнозирования. – 2021. – № 2. – С. 75-86.

. Siptitz S. O. Model estimates of the climate impact on the yield of cereals and leguminous crops in the regions of Russia / Romanenko I. A., Evdokimova N. E. // Problems of forecasting. – 2021. – No. 2. – Рp. 75-86. (in Russ.).

. Порфирьев Б. Н. Устойчивое развитие, климат и экономический рост: стратегические вызовы и решения для России. С.-Петербург: СПбГУП. – 2020. – С. 40-48.

. Porfiriev B. N. Sustainable development, climate and economic growth: strategic challenges and solutions for Russia. St. Petersburg: SPbSUP. – 2020. – Рp. 40-48. (in Russ.).

. Акаев А. А. Климат и энергетика. Сценарии энергетического перехода и изменения глобальной температуры на основе современных технологий и тенденций / А. А. Акаев, Давыдова О. И. // История и современность. – 2022. – С. 36-54.

. Akaev A. A. Climate and Energy. Scenarios of the energy transition and changes in global temperature based on modern technologies and trends / A. A. Akaev, Davydova O. I. // History and modernity. – 2022. – Рp. 36-54. (in Russ.).

. Хименков А. Н. Газонасыщенные мёрзлые породы, как объект изучения геокриологии / А. Н. Хименков, А. В. Кошурников, Е. О. Дернова // Арктика и Антарктика. – 2023. – № 1. – С. 2-8.

. Khimenkov A. N. Gas-saturated frozen rocks as an object of geocryology study / A. N. Khimenkov, A. V. Koshurnikov, E.O. Dernova // Arctic and Antarctic. – 2023. – No. 1. – Рp. 2-8. (in Russ.).

. Гусев Е. М. Изменение влагообеспеченности территории речных бассейнов, расположенных в различных регионах земного шара, в связи с возможными изменениями климата / Е. М. Гусев, О. Н. Насонова, Е. Э. Ковалев // Аридные экосистемы – 2021. – Том 27, № 3 (88). – С. 3-15.

. Gusev E. M. Change in the moisture supply of the territory of river basins located in various regions of the globe in connection with possible climate changes / E. M. Gusev, O. N. Nasonova, E. E. Kovalev // Arid ecosystems – 2021. – Volume 27. – No. 3 (88). – Рp. 3-15. (in Russ.).

. Гарцман Б. И. Оценка изменений режима паводкового стока реки Уссури с учетом современных климатических проекций до конца XXI века / Б. И. Гарцман, С. Ю. Лупаков // Гидросфера. Опасные процессы и явления – 2019. – С. 52-69.

. Gartsman B. I. Assessment of changes in the flood flow regime of the Ussuri river taking into account modern climatic projections until the end of the XXI century / B. I. Gartsman, S. Yu. Lupakov // Hydrosphere. Dangerous processes and phenomena – 2019. – Рp. 52-69. (in Russ.).

. Официальный сайт ПАО «ГМК «Норильский никель» – [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://nornickel.ru/ Презентация результатов в области устойчивого развития 2021 г.

. The official website of PJSC MMC Norilsk Nickel – [Electronic resource]. Access mode: https:// nornickel.ru / Presentation of the results in the field of sustainable development in 2021. (in Russ.).

. Исмайылов Г. Х. Оценка возможных элементов годового водного баланса бассейна Волги / Г. Х. Исмайылов, В. М. Федоров // Природообустройство. – 2010. – № 5. – С. 20-27.

. Ismayilov G. H. Assessment of possible elements of the annual water balance of the Volga basin / G. H. Ismayilov, V. M. Fedorov // Nature management. – 2010. – № 5. – Pp. 20-27. (in Russ.).

. Булавина А. С. Моделирование стока реки Обь при изменении климата / А. С. Булавина // Труды Кольского научного центра РАН. – 2021. – С. 19-28.

. Bulavina A. S. Modeling of the flow of the Ob river under climate change / A. S. Bulavina // Proceedings of the Kola Scientific Center of the Russian Academy of Sciences. – 2021. – Рp. 19-28. (in Russ.).

. Юрченко В. А. Вечная мерзлота: геокриологические опасности и региональная деградация мерзлых грунтов / В. А. Юрченко, А. В. Манько // Инженерный вестник Дона. – 2023. – № 8. С. 10-14.

. Yurchenko V. A. Permafrost: geocryological hazards and regional degradation of frozen soils / V. A. Yurchenko, A. V. Manko // Engineering Bulletin of the Don. – 2023. – No. 8. – Рp. 10-14. (in Russ.).

. Дианский Н. А. Прогностические оценки климатических изменений в Арктике на основе комбинированного решения / Н. А. Дианский, И. В. Соломонова, А. В. Гусев // Российская Арктика. – 2019. – № 4. – С. 24-33.

. Diansky N. A. Prognostic estimates of climate change in the Arctic based on a combined solution / N. A. Diansky, I. V. Solomonova, A. V. Gusev // Russian Arctic. – 2019. – No. 4. – Рp. 24-33. (in Russ.).

. Гомонов К. Г. Экономические последствия от изменения уровня Мирового океана для прибрежной инфраструктуры / К. Г. Гомонов, К. А. Осокина, Л. В. Сорокин // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Экономика. – 2015. – С. 82-92.

. Gomonov K. G. Economic consequences of changes in the level of the World Ocean for coastal infrastructure / K. G. Gomonov, K. A. Osokina, L. V. Sorokin // Bulletin of the Peoples’ Friendship University of Russia. Series: Economics. – 2015. – Рp. 82-92. (in Russ.).

. Обобщающий доклад к Шестому оценочному докладу МГЭИК. – [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.ipcc.ch/

. Summary report to the Sixth Assessment Report of the IPCC. – [Electronic resource]. Access mode: https://www.ipcc.ch/ (in Russ.).

. Кислов А. В. Влияние глобального потепления на климатические ресурсы России / А. В. Кислов, Г. В. Суркова // Экономика. Налоги. Право. – 2021. – № 14(4). – С. 6-14.

. Kislov A. V. The influence of global warming on the climatic resources of Russia / A. V. Kislov, G. V. Surkova // Economy. Taxes. Right. – 2021. – № 14(4). – Pp. 6-14. (in Russ.).

. Никанорова А. Д. Оценка водного дефицита на ирригационных землях Ферганской долины в условиях изменения климата / А. Д. Никанорова [и др.] // Аридные экосистемы. – 2016. – С. 31-40.

. Nikanorova A. D. Assessment of water scarcity in the irrigation lands of the Fergana Valley in the context of climate change / A. D. Nikanorova [et al.] // Arid ecosystems. – 2016. – Рp. 31-40. (in Russ.).

. Лагутин А. А. Влияние глобальных климатических изменений на климат западной Сибири в первой половине XXI в. / А. А. Лагутин, Н. В. Волков, Е. Ю. Мордвин // Вычислительные технологии. – 2018. – Том 23. – № 4. – С. 83-94.

. Lagutin A. A. The influence of global climatic changes on the climate of Western Siberia in the first half of the XXI Century / A. A. Lagutin, N. V. Volkov, E. Yu. Mordvin // Computational technologies. – 2018. – Volume 23. – No. 4. – Рp. 83-94. (in Russ.).

. Елисеев Д. О. Транспортная инфраструктура арктических регионов России в условиях деградации вечной мерзлоты / Д. О. Елисеев, Ю. В. Наумова // Экономика и бизнес: теория и практика. – 2019. – Том 95. – № 7. – С. 20-26.

. Eliseev D. O. Transport infrastructure of the Arctic regions of Russia in conditions of permafrost degradation / D. O. Eliseev, Yu. V. Naumova // Economics and Business: theory and practice. – 2019. – Volume 95. – No. 7. – Рp. 20-26. (in Russ.).

. Брикетова А. А. Геокриологические процессы, влияющие на деградацию оснований в условиях вечной мерзлоты / А. А. Брикетова, Е. Г. Третьякова // Вестник Евразийской науки. – 2022. – № 3. – С. 10-16.

. Briketova A. A. Geocryological processes affecting the degradation of bases in permafrost conditions / A. A. Briketova, E. G. Tretyakova // Bulletin of Eurasian Science. – 2022. – No. 3. – Рp. 10-16. (in Russ.).

. Мастепанов А. М. Климатическая политика в долгосрочных прогнозах развития мировой энергетики / А. М. Мастепанов // Энергетическая политика. – 2017. – Том 10. – № 4. – С. 40-56.

. Mastepanov A. M. Climate policy in long-term forecasts of world energy development / A. M. Mastepanov // Energy policy. – 2017. – Volume 10. – No. 4. – Рp. 40-56. (in Russ.).

. Юшков И. В. Формирование климатической повестки как фактора глобальной политики / И. В. Юшков // Власть. – 2022. – № 5. – С. 25-30.

. Yushkov I. V. Formation of the climate agenda as a factor of global politics / I. V. Yushkov // Power. – 2022. – No. 5. – Рp. 25-30. (in Russ.).

. Анопченко Т. Ю. Глобальные риски в аспекте социально-экологической безопасности национального устойчивого развития / Т. Ю. Анопченко [и др.] // Крымский научный вестник. – 2015. – № 6. – С. 100-126.

. Anopchenko T. Y. Global risks in the aspect of socio-ecological safety of national sustainable development / T. Y. Anopchenko [et al.] // Crimean Scientific Bulletin. – 2015. – No. 6. – Рp. 100-126. (in Russ.).

. Рогинко С. А. В центре мировой дискуссии: проблемы климатической повестки / С. А. Рогинко // Современная Европа. – 2019. – № 6. – С. 127-137.

. Roginko S. A. At the center of the world discussion: problems of the climate agenda / S. A. Roginko // Modern Europe. – 2019. – No. 6. – Рp. 127-137. (in Russ.).

. Федоров В. М. Политика в области климата и вопросы национальной безопасности Российской Федерации / В. М. Федоров // Политика и общество. – 2017. – № 12. – С. 80-88.

. Fedorov V. M. Climate policy and national security issues of the Russian Federation / V. M. Fedorov // Politics and Society. – 2017. – No. 12. – Рp. 80-88. (in Russ.).

. Машненков Д. В. Перспективы использования БПЛА в логистике / Д. В. Машненков // Инновации и инвестиции. – 2023. – № 6. – С. 168-171.

. Mashnenkov D. V. Prospects of using UAVs in logistics / D. V. Mashnenkov // Innovations and investments. – 2023. – No. 6. – Рp. 168-171. (in Russ.).

. Борисов Е. А. Применение БПЛА в кадастровой деятельности / Е. А. Борисов // Междуна родный журнал гуманитарных и естественных наук. – 2024. – С. 59-63.

. Borisov E. A. The use of UAVs in cadastral activities / E. A. Borisov // International Journal of Humanities and Natural Sciences. – 2024. – Рp. 59-63. (in Russ.).

. Кондаков Н. Д. Предназначение БПЛА в различных сферах задач / Н. Д. Кондаков // Вестник Башкирского государственного педагогического университета им М. Акмуллы. – 2023. – С. 212-216.

. Kondakov N. D. The purpose of UAVs in various fields of tasks / N. D. Kondakov // Bulletin of the Bashkir State Pedagogical University named after M. Akmulla. – 2023. – Рp. 212-216. (in Russ.).

. Татевосян А. Г. История развития архитектуры Арктики / А. Г. Татевосян // Экономика строительства. – 2023. – № 1. С. 125-132.

. Tatevosyan A. G. The history of the development of architecture in the Arctic / A. G. Tatevosyan // The economics of construction. – 2023. – No. 1. – Рp. 125-132. (in Russ.).

. Асадов Х. Г. Метод вычисления широкополосных значений альбедо земной поверхности / Х. Г. Асадов, А. Дж. Алиева, М. Г. Ашрафов // Аэрокосмическая техника и технологии. – 2024. – Т. 2. – № 2. – С. 78-86.

. Asadov H. G. Method of calculating broadband albedo values of the Earth’s surface / H. G. Asadov, A. J. Aliyeva, M. G. Ashrafov // Aerospace engineering and technologies. – 2024. – Vol. 2. – No. 2. – Рp. 78-86. (in Russ.).

. Николаева О. В. Восстановление альбедо поверхности по данным высокого пространственного разрешения / О. В. Николаева // Компьютерная оптика. – 2022. – № 46(3). – С. 406-414.

. Nikolaeva O. V. Restoration of surface albedo according to high spatial resolution data / O. V. Nikolaeva // Computer optics. – 2022. – № 46(3). – Pp. 406-414. (in Russ.).

. Байкалов Н. С. Программа хозяйственного освоения зоны БАМ: идеи, подходы, решения / Н. С. Байкалов // Труды института истории, археологии и этнографии ДВО РАН. – 2024. – Том 45. – С. 25-47.

. Baykalov N. S. The program of economic development of the BAM zone: ideas, approaches, solutions / N. S. Baykalov // Proceedings of the Institute of History, Archeology and Ethnography FEB RAS. – 2024. – Volume 45. – Рр. 25-47. (in Russ.).

. Штыков В. И. О зависимости процесса промерзания грунтов от влажности / В. И. Штыков, А. Б. Пономарев, Ю. Г. Янко // Известия Петербургского университета путей сообщения. – 2024. – Т. 21. – № 1. – С. 22-31.

. Bayonets V. I. On the dependence of the soil freezing process on humidity / V. I. Shtykov, A. B. Ponomarev, Yu. G. Yanko // Proceedings of the St. Petersburg University of Railway Engineering. – 2024. – Vol. 21. – No. 1. – Рp. 22-31. (in Russ.).

. Лавров С. А. Воздействие климатических изменений на сезонное протаивание и водный режим почвогрунтов зоны вечной мерзлоты / С. А. Лавров // Водное хозяйство России: проблемы, технологии, управление. – 2022. – № 4. – С. 59-68.

. Lavrov S. A. The impact of climate change on seasonal thawing and the water regime of soils in the permafrost zone / S. A. Lavrov // Water management of Russia: problems, technologies, management. – 2022. – No. 4. – Рp. 59-68. (in Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.