Количественная оценка и прогноз температуры многолетнемерзлых пород Магаданской области с использованием модели GIPL 2.0

В последние десятилетия в России отмечается повышение температуры многолетнемерзлых пород, что способствует развитию опасных геокриологических процессов. Оценки влияния изменения климата на динамику мерзлоты и ее характеристик часто оказываются неопределёнными из-за отсутствия достоверных данных наблюдений. В условиях нехватки наблюдений основным методом исследования геокриологических условий становится математическое моделирование. Цель исследования – оценка возможности использования одномерной геокриологической модели GIPL2.0 в задачах расчета и прогноза характеристик мерзлоты в горной криолитозоне Северо-Востока. В работе использованы уникальные данные наблюдений региональной сети мониторинга мерзлоты Магаданской области, а также метеорологические данные станции Колымская. Актуальность работы подтверждается необходимостью учета рисков и адаптации регионов в зоне мерзлоты к прогнозируемым изменениям климата. Для моделирования применялась одномерная модель теплового потока GIPL2.0. Верификация модели производилась на основе данных о температуре пород на двух скважинах в горной части бассейна р. Колымы за период 2022–2025 гг. Прогноз температуры пород до 2040 г. произведен на основе данных эксперимента AMIP-LFMIP-rmLC проекта CMIP6. Верификация модели проводилась до глубины 10 м. Рассчитанная температура пород удовлетворительно совпадает с данными наблюдений до глубины 5 м. Отклонения обусловлены неопределенностью при определении физических свойств пород и влиянием гидрологических процессов на динамику тепла в профиле, неучитываемым алгоритмом модели.Согласно прогнозу изменения климата температура воздуха в верховьях бассейна р. Колымы будет повышаться на 0.9℃/5 лет. Прогноз температуры пород до 2040 года на двух скважинах показал, что температура увеличится на всех глубинах, особенно в слое до 1 м – на 2–3 °C. Согласно расчету максимальная глубина сезонного оттаивания на скважине Гольцы превысит 2 м, а на скважине Перевал Кулу, несмотря на повышение температуры пород, не увеличится. В целом, исследование подчеркивает необходимость использования натурных данных для параметризации и верификации геокриологических моделей в целях повышения точности прогнозов.

геокриологическая модель GIPL2.0, климатическая модель AMIP-LFMIP-rmLC, деятельный слой, многолетнемёрзлые породы, Магаданская область, геокриологический мониторинг, ландшафт, природно-климатические факторы, изменения климата, прогноз