Permafrost

Iz Vikipedije, slobodne enciklopedije
Idi na navigaciju Idi na pretragu
Permafrost

Reč permafrost u srpskom jeziku predstavlja anglicizam i ako se etimološki raščlani predstavlja složenicu izvedenu od dve engleske reči; engl. permanently (srp. трајан) i engl. frost (srp. мраз), pa bi bukvalno značenje u srpskom jeziku bilo trajni mraz. U srpskoj literaturi se permafrost često naziva i zona (predeo) večitog snega i leda.

Pioniri istraživanja permafrosta[uredi]

Termin permaforst uveo je američki geolog Sajmon V. Miler, polovinom 20-og veka. On je ujedno prvi definisao permafrost i bio je autor brojnih radova i knjiga na temu permafrosta. Treba napomenuti da su se u to vreme geološko-geotehničkim istraživanjima permafrosta bavili mnogi svetski priznati stručnjaci poput: Liverovskog (1941), Morosova (1941), Čebotarijeva (1951), Tercagija (1952), Džonsona (1952), Bleka (1954), Lovela (1952), Šulca (1955) ali i brojni ugledni naučni instituti i institucije poput: Univerziteta u Minesoti , Laboratorije za uticaj permafrosta i Američke vojske. Specifični uslovi koji vladaju u tlu koje se prostire u zoni permafrosta su oduvek zadavali poteškoće inženjerima koji su pokušavali da grade objekte na njemu, ali su ujedno predstavljali i veliki izazov inženjerima da ga „ukrote“ i da sagrade na njemu bezbedne objekte.

Definicija permafrosta u geologiji[uredi]

U geologiji „permafrost predstavlja tlo, pripovršinsku zonu Zemlje ili bedrok koji se nalazi na temperaturi tačke mržnjenja vode (0 °C) ili ispod nje u periodu od najmanje dve do nekoliko hiljada godina“ [1]. U mehanici tla, permafrost predstavlja čvrstu fazu vode koja može biti predstavljena vezujućim međuzrnskim česticama vode ili u vidu većih pojava leda koje se nazivaju ledena sočiva. U nekim slučajevima se, u tlu koje se nalazi na temperaturi manjoj od 0 °C, tlo može biti bez priustva vlage (leda), tada se naziva suvi permafrost. Bikov i Kapterev (Bykov & Kapterev; 1939) razlikuju permafrost od sezonsko zamrznutog tla tokom zime koje se javlja i van granice večitog snega i leda. Prema generalno prihvaćenoj definiciji, trajno zaleđeno tlo može ali i ne mora sadržati vlagu (led), dok prosto zamrzunto tlo podrazumeva prisustvo vode u vidu leda. U tom smislu, postoje tla u kojima voda može cirkulisati u tečnom stanju iako je temperatura ispod 0 °C (na primer voda sa značajnim prisustvom rastvorene soli može cirkulisati u tlu koje je izloženo temperaturi manjoj od 0 °C).

Sastav permafrosta[uredi]

Uprošćeni blok dijagram tla u zoni permafrosta

Sloj iznad zone permafrosta se naziva aktivni sloj. „Aktivan“ je jer se ovaj pripovršinski sloj Zemlje tokom zime mrzne, dok se tokom letnjih meseci otkravljuje. Sloj je od posebnog značaja u geotehničkoj praksi jer je za većinu objekata upravo taj sloj zona interakcije na relaciji objekat-tlo. Ovaj sloj predstavlja zonu intezivnog fizičko-hemijskog raspadanja u kojoj se se mehanizam raspadanja smenjuje sa godišnjim dobom. Debljina sloja varira. Po pravilu ova zona je tanka na severu dok je deblja prema jugu. Debljina ovog sloja zavisi od više faktora: sastava tla, hidrogeoloških uslova, debljine snežnog pokrivača, temperature vazduha i ostalih klimatskih faktora. Rečna terasa koja je sastavljena od vodozasićene peskovite gline koja je pokrivena sa 0,5 m treseta i sa povremenim stablima četinara može imati debljinu aktivnog sloja od 0,5 do 0,8m. Međutim, tlo istog sastava ali sa nešto gušćom populacijom četinara ili sa drvećem koje ima velike listove (poput: jove ili breze) može imati debljinu aktivnog sloja od 2,5 do 3 m.
Permafrost zona predstavlja zonu tla ispod aktivnog sloja koja je stalno zamrznuta i u kojoj se ukoliko ima prisustva vlage javljaju sočiva leda.
„Talik“zonu predstavlja sloj tla koji je van zone mržnjenja (slika 1) tj. zonu tla koja je van uticaja klimatskih uslova na površini Zemlje. Reč je ruskog porekla i na ruskom jeziku reč „talыh“ znači odleđeno. Termin talik takođe predstavlja umetnute slojeve odleđenog tla unutar permafrosta .


Vreme potrebno da se permafrost formira u dubini tla[uredi]

Prema nepotvrđenim podacima različitih istraživanja, može se uspostaviti korelacija vremena koje je neophodno da prođe za formiranje permafrosta određene dubine. Uočeno je da se permafrost do 100 m dubine formira relativno brzo, dok je za formiranje dubljih slojeva potrebno znatno duže vreme. Najveća zabeležena debljina permafrosta iznosi 1493 m u severnom basenu reke Lene (i Janiseja) u Sibiru (Ruska Federacija). Debljina sloja permafrosta je u direktnoj funkciji vremena, pa je tako istraženo da je za formiranje permafrosta u Prudhovom zalivu na Aljasci u Sjedinjenim Američkim Državama bilo potrebno oko 500 000 godina. Formiranje permafrosta u Prudhovom zalivu se proteže kroz nekoliko glacijala i interglacijala tokom pleistocena, i procenjuje se da je današnja prosečna temperatura zaliva znatno veća od prosečne temperature tada.

vreme (u godinama) dubina permafrosta (m)
1 4,44
350 79,9
3500 219,3
35000 461,4
100000 567,8
225000 626,5
775000 687,7

Prostiranje permafrosta[uredi]

Prostiranje permafrosta na severnoj hemisferi

Večno smrznuta tla su karakteristična za područja Sibira, Severne Aljaske, Severne Kanade (gde čine polovinu teritorije). Za razliku od kontinualnog permafrosta koji se javlja u ovim predelima, može se razlikovati i diskontinualni permafrost koji može sadržati dva ili više slojeva zamrznutog tla, gde se kontinuitet po površini postepeno gubi uz pojavu sporadičnog permafrosta u obliku pojedinačnih ostrva. U južnijim oblastima koja se nalaze u prostorima umerene klime, mogu se javiti velika područja u kojima se mržnjenje tla odvija samo u pripovršinskoj zoni (sezonsko mržnjenje tla) i to u toku zimskih meseci. Takav slučaj je i na teritoriji današnje Republike Srbije. Pored arktičkih predela permafrost se može javiti i na područjima sa velikom nadmorskom visinom: Alpski permafrost, permafrost Atakame, Tibetanski permafrost.
Na rasprostiranje permafrosta utiče i kriosfera. Krisofera predstavlja, za razliku od permafrosta, vodu koja se nalazi u zaleđenom stanju na planeti Zemlji, bilo na kopnu, bilo u morima ili okeanima. Kriosfera se javlja kako u severnoj tako i na južnoj hemisferi. Na severnoj hemisferi odnos minimalnog prostiranja u odnosu na maksimalni iznosi 1:6, dok je na južnoj hemisferi taj odnoj 1:2. Površina snežnog pokrivača na severnoj hemisferi se kreće u rasponu od 2 do 50 miliona km², na južnoj hemisferi je znatno manje snežnog pokrivača i on iznosi od 7 do 15 miliona km2 to ukazuje da je na severnoj hemisferi znatno manje višegodišnjeg snežnog pokrivača u odnosu na južnu hemisferu.


Reference[uredi]

  1. ^ Muller W. (2008): Frozen in time: permafrost and engeeniring problem, “ASCE” Reston,U.S.A., Northern Alaska, Wisconsin U.S.A. (paper work)

Spoljašnje veze[uredi]