Научно-исследовательская станция Тарфала
Ледниковая и климатологическая станция на севере Швеции

Научно-исследовательская станция Тарфала

Научно-исследовательская станция Тарфала ( швед . Tarfala forskningstation ) — полевая станция Стокгольмского университета . Станция расположена в долине Тарфала на севере Швеции. Она специализируется на ледниковых , перигляциальных и климатологических исследованиях.

Именно здесь, в Storglaciären, сразу после Второй мировой войны была начата первая программа по балансу массы ледника . Эта гляциологическая программа продолжается по сей день и, таким образом, представляет собой самое продолжительное непрерывное исследование такого типа в мире. В 1976 году были начаты первые систематические исследования горной вечной мерзлоты в Скандинавии с использованием исследовательской станции Tarfala в качестве основной исследовательской базы. Несколько лет полевых измерений доказали, что исследовательская станция Tarfala расположена в зоне широко распространенной прерывистой вечной мерзлоты. Сегодня исследовательская станция Tarfala является известным местом исследований ледников, горного климата, перигляциальной геоморфологии и альпийской растительности.

География

Станция расположена в долине Тарфала в шведской Лапландии на высоте 1135 метров и примерно в 150 километрах к северу от Полярного круга . Станция идеально расположена у подножия Кебнекайсе , самой высокой горы в Швеции. Станция окружена несколькими ледниками. Крупнейшие из них — Storglaciären , Isfallsglaciären, Kebnepakteglaciären и Tarfalaglaciären. [1]

Научно-исследовательская станция Тарфала

Ганс Вильгельмссон Альман , известный шведский географ и гляциолог, был ведущей личностью в экспедициях на Шпицберген , в Исландию и Гренландию уже в 1930-х годах. После Второй мировой войны он также предложил проводить регулярные исследования ледников в районе Кебнекайсе. Вальтер Шитт и другие гляциологи предложили Storglaciären в Тарфале как идеальное место для долгосрочных исследований баланса массы ледника . Регулярные гляциологические измерения начались уже в 1946 году, с гидропостом ниже по течению от Storglaciären. [2]

Вальтер Шитт оставался ведущей личностью и содействовал развитию исследовательской станции до своей смерти в 1985 году. [3] Количество зданий станции постепенно увеличивалось, и ежегодные университетские курсы на исследовательской станции Тарфала могли начаться в 1959 году. Исследовательская станция Тарфала была официально открыта как исследовательская станция Стокгольмского университета в 1961 году и расширена четырьмя зданиями за счет гранта от Фонда Валленберга. В последующие годы были добавлены сауна, лаборатория, лекционный зал и дополнительные жилые помещения. Зимний шторм разрушил некоторые здания в 1975, 1985 и 1993 годах; весенние лавины из снежной каши повредили лабораторную хижину в 1982 году и снова в 1991 году. Поврежденные здания были отремонтированы или реконструированы в течение следующих летних месяцев.

Исследования были сосредоточены на гляциологии, гидрологии и климате. Удачное расположение среди ледников и озер, а также все более хорошая инфраструктура исследовательской станции привлекали ученых из других шведских университетов. Многолетний директор станции Вальтер Шитт всегда приветствовал ученых и студентов из-за рубежа. В 1985 году Вальтер Шитт скончался в долине Тарфала во время зимнего визита. В 1995/96 году отмечалось пятидесятилетие исследовательской деятельности в Тарфале, и Пер Холмлунд был назначен директором исследовательской станции Тарфала.

Климат и изменение климата

Климат

Систематические климатологические измерения на станции Тарфала существуют с 1961 года и продолжаются по сей день. [ когда? ]

Климатические данные для Тарфалы 1991–2020 (1144 м)
МесяцЯнвфевр.мартАпрельМожетиюньИюльавг.сеноктябрьнояб.ДекабрьГод
Рекордно высокая температура °C (°F)8.2
(46.8)		6.0
(42.8)		9.1
(48.4)		10,8
(51,4)		15,7
(60,3)		18,8
(65,8)		23,6
(74,5)		21,2
(70,2)		17,7
(63,9)		13,7
(56,7)		10,3
(50,5)		8.0
(46.4)		23,6
(74,5)
Средний дневной максимум °C (°F)−6,8
(19,8)		−7,2
(19,0)		−6,3
(20,7)		−2,5
(27,5)		1,9
(35,4)		6,9
(44,4)		11,2
(52,2)		9,5
(49,1)		5.0
(41.0)		−0,6
(30,9)		−3,5
(25,7)		−5,5
(22,1)		0,2
(32,3)
Среднесуточная температура °C (°F)−10,2
(13,6)		−10,5
(13,1)		−9,2
(15,4)		−6,0
(21,2)		−1,3
(29,7)		3,8
(38,8)		8.0
(46.4)		6,7
(44,1)		2.3
(36.1)		−3,3
(26,1)		−6,7
(19,9)		−8,7
(16,3)		−2,9
(26,7)
Средний дневной минимум °C (°F)−14,0
(6,8)		−14,3
(6,3)		−12,9
(8,8)		−9,5
(14,9)		−4,4
(24,1)		1.0
(33.8)		4,9
(40,8)		4,3
(39,7)		0,2
(32,4)		−5,9
(21,4)		−10,0
(14,0)		−12,2
(10,0)		−6,1
(21,1)
Рекордно низкий °C (°F)−31,9
(−25,4)		−32,8
(−27,0)		−25,0
(−13,0)		−20,7
(−5,3)		−18,4
(−1,1)		−9,2
(15,4)		−2,8
(27,0)		−5,2
(22,6)		−11,0
(12,2)		−19,0
(−2,2)		−25,0
(−13,0)		−25,4
(−13,7)		−32,8
(−27,0)
Источник 1: SMHI [4]
Источник 2: NOAA [5]
Климатические данные для Тарфалы, 1961–2011 гг.
МесяцЯнвфевр.мартАпрельМожетиюньИюльавг.сеноктябрьнояб.ДекабрьГод
Средний дневной максимум °C (°F)−8,3
(17,1)		−8,0
(17,6)		−7,5
(18,5)		−3,9
(25,0)		1.1
(34.0)		6,5
(43,7)		9,9
(49,8)		8,5
(47,3)		3,8
(38,8)		−1,4
(29,5)		−5,4
(22,3)		−7,4
(18,7)		−1,0
(30,2)
Среднесуточная температура °C (°F)−11,8
(10,8)		−11,3
(11,7)		−10,6
(12,9)		−7,5
(18,5)		−1,9
(28,6)		3.2
(37.8)		6.4
(43.5)		5.3
(41.5)		0,8
(33,4)		−3,9
(25,0)		−7,9
(17,8)		−10,7
(12,7)		−4,6
(23,7)
Средний дневной минимум °C (°F)−15,3
(4,5)		−14,6
(5,7)		−13,7
(7,3)		−11,1
(12,0)		−5,0
(23,0)		−0,1
(31,8)		2,9
(37,2)		2.1
(35.8)		−2,2
(28,0)		−6,4
(20,5)		−10,3
(13,5)		−14,0
(6,8)		−8,2
(17,2)
Источник: [6]

Иногда в долине дуют катабатические ветры , которые могут генерировать очень высокие скорости ветра. Шведский рекорд скорости ветра был зафиксирован на исследовательской станции Tarfala и составил 81 м/с (290 км/ч) 20 декабря 1992 года.

Гляциология и изменение климата

Баланс массы ледника — это разница между накоплением и абляцией (сублимацией и таянием). Ледник с устойчивым отрицательным балансом находится вне равновесия и будет отступать, в то время как ледник с устойчивым положительным балансом находится вне равновесия и будет наступать. Определение баланса массы требует трудоемких полевых работ. Зимний баланс массы определяется в конце зимы путем измерения и зондирования глубины снежного покрова в снежных ямах в зоне накопления. Таким образом, остаточный снежный покров прошлых зим анализируется по его глубине и плотности. В зоне абляции измерения абляции проводятся с помощью кольев, вставленных вертикально в ледник, как правило, в конце предыдущего сезона таяния. В конце сезона таяния (абляции) измеряется длина кола, обнаженного тающим льдом. Большинство кольев необходимо заменять каждый год. Результаты баланса массы регулярно публикуются Шиттом [7] и Холмлундом. [8]

Климат в долине Тарфала довольно континентальный по сравнению с регионами к западу от Кебнекайсе; климат в западной Норвегии морской. Этот крутой климатический градиент влияет также как на чистые балансовые градиенты на ледниках, так и на уровень оледенения. Среднегодовое количество осадков составляет около 1000 мм на исследовательской станции Тарфала. Это меньше половины осадков в норвежских горах на западе. Среднегодовая температура воздуха на линии равновесия на высоте около 1500 м над уровнем моря составляет около -6 °C.

Регулярные гляциологические измерения в Storglaciären начались в 1946 году. [2] В 1968 году была построена новая измерительная станция , и Международное гидрологическое десятилетие (МГД) породило свою гидрологическую деятельность также в долине Тарфала. Сегодня программа баланса массы ледника в Storglaciären известна во всем мире как одна из важнейших гляциологических записей и предоставляет важные данные для вопросов изменения климата в субарктических горных регионах. [9] [10] [11]

Вечная мерзлота и изменение климата

Высотная поясность горной вечной мерзлоты для Тарфалы (Кебнекайсе) и Ютунхеймена (Норвегия) с соответствующими среднегодовыми температурами воздуха (MAAT)

В то время как явления вечной мерзлоты в болотах пальса были хорошо известны уже в начале 20-го века [12] , и на Шпицбергене было проведено множество исследований вечной мерзлоты, до начала 1980-х годов сомневались в наличии горной вечной мерзлоты в Скандинавских горах. Ее широкое распространение в Тарфале было доказано в 1976 году с помощью сейсмических зондирований методом преломления . Было ясно показано, что долина Тарфала относится к региону прерывистой горной вечной мерзлоты. Толщина активного слоя на валах проталуса и других открытых ветрам хребтах составляла до двух метров. [13] Затем последовали четыре года систематических исследований вечной мерзлоты в долине Тарфала с 1977 по 1980 год с применением различных геофизических методов (сейсмические и DC-геоэлектрические зондирования летом, непрерывные измерения температуры грунта в скважинах для получения среднегодовой температуры грунта). В марте 1980 года для подтверждения результатов были использованы измерения базальной температуры снежного покрова [14] и распределения снега. Полевые исследования позволили составить достоверную картину распределения вечной мерзлоты в районе Кебнекайсе. Подробные результаты были опубликованы в 1982 году и позднее. [15]

Исследования были расширены на территории к северу от Тарфалы ( регион Абиско , полуостров Линген в Норвегии). Дополнительные исследования охватывали горные хребты на юге Скандинавского горного хребта ( Ютунхеймен , Рондане , Довре ). Полученная в результате диссертация была посвящена памяти Вальтера Шитта. [16] Краткое изложение результатов было напечатано в Geografiska Annaler. [17] Таким образом, станция Тарфала расположена посреди прерывистой зоны вечной мерзлоты с MAAT −3,5 °C (25,7 °F) на высоте 1130 метров (3710 футов). На высоте 1600 метров (5200 футов) над уровнем моря будет достигнута непрерывная зона вечной мерзлоты.

В рамках спонсируемого ЕС проекта PACE (Вечная мерзлота и климат в Европе) в марте 2000 года были пробурены две скважины в коренной породе глубиной 100 м и 15 м. [18] Местоположение находится над исследовательской станцией на высоте 1540 метров и недалеко от Тарфалагласьерена. Цепь термисторов в 100-метровой скважине включает 30 термисторов. Глубина нулевой годовой амплитуды (ZAA) составляет от 15 до 20 метров с температурой -3,2 °C в 2000 году. Температура грунта на глубине 100 метров составляет -2,75 °C. Геотермический градиент 1,17 °C/100 м позволяет экстраполировать толщину вечной мерзлоты в 330 метров и, таким образом, подтверждает предположения, сделанные с помощью результатов более ранних геоэлектрических зондирований. [19]

Тенденция к потеплению температуры воздуха из-за изменения климата отражается также в температуре земли. Геотермический градиент в верхних 50 метрах намекает на значительное повышение температуры в течение как минимум 50 лет. [20]

Ссылки

  1. ^ Holmlund, Per (15 января 2007 г.). «Тарфала в цифрах». Кафедра физической географии и четвертичной геологии. Архивировано из оригинала 4 марта 2016 г. Получено 21 марта 2012 г.
  2. ^ ab Hagström, Mirja D (10 декабря 2008 г.). "Краткая хронология Тарфалы". Кафедра физической географии и четвертичной геологии. Архивировано из оригинала 18 апреля 2013 г. Получено 21 марта 2012 г.
  3. ^ Свитинбанк, Чарльз; Робин, Гордон (1985). «Вальтер Шитт 1920–1985». Журнал гляциологии . 31 (109): 375–376 . doi : 10.3189/S0022143000006754 . S2CID  230098335.
  4. ^ "Нормальные SMHI 1991-2020" . СМИ.
  5. ^ «Средние значения NOAA / ВМО в Тарфале за 1991-2020 годы» . СМИИ/НОАА . Проверено 25 августа 2023 г.
  6. ^ "SMHI". Архивировано из оригинала 13 февраля 2013 года.
  7. ^ Шитт, Вальтер (1981). «Баланс чистой массы ледника Стургляциарен, Кебнекайсе, Швеция, связанный с высотой линии равновесия и высотой поверхности 500 мб». Geografiska Annaler . 63A (3/4): 219–223 .
  8. ^ Холмлунд, Пер (1987). «Массовый баланс Сторгляциарена в ХХ веке». Географический Анналер . 69А (3): 439–447 .
  9. ^ Холмлунд, Пер; Карлен, В.; Грудд, Х. (1996). «Пятьдесят лет наблюдений за балансом массы и фронтом ледника на исследовательской станции Тарфала». Географический Анналер . 78А (2/3): 105–114 .
  10. ^ Холмлунд, Пер; Янссон, Питер; Петтерссон, Рикард (2005). «Повторный анализ 58-летних данных баланса массы Сторгласиерена, Швеция». Анналы гляциологии . 42 : 389–394 .
  11. ^ Холмлунд, Эрик С.; Холмлунд, Пер (2019). «Ограничение 135-летнего баланса массы с помощью исторической фотограмметрии структуры по движению на Сторгласиерене, Швеция». Географический Анналер . 101А (3): 195–210 .
  12. ^ Хамберг, А. (1904). «Пока не замерзнет всякая ледяная марка в Швеции». Имер (на шведском языке). 24 : 87–93 .
  13. ^ Кинг, Лоренц (1977). «Вечная мерзлота в Тарфале (Шведская Лапландия) с Hilfe der Hammerschlagseismik». Zeitschrift für Gletscherkunde und Glazialgeologie (на немецком языке). 12 (2): 187–204 .
  14. ^ Хэберли, Вильфрид (1973). «Основная температура зимней мерзлоты Schneedecke als möglicher Indikator für die Verbreitung von Permafrost in den Alpen». Zeitschrift für Gletscherkunde und Glazialgeologie (на немецком языке). IX ( 1–2 ): 221–227 .
  15. ^ Кинг, Лоренц (1983). «Высокогорная вечная мерзлота в Скандинавии». Вечная мерзлота: Четвертая международная конференция, Труды : 612–617 .
  16. ^ Кинг, Лоренц (1984). «Вечная мерзлота в Скандинавии - Untersuruchungsergebnisse aus Lappland, Jotunheimen und Dovre/Rondane». Heidelberger Geographische Arbeiten (на немецком языке). 76 : 174 страницы.
  17. ^ Кинг, Лоренц (1986). «Ронирование и экология высокогорной вечной мерзлоты Скандинавии». Географический Анналер . 68А (3): 131–139 .
  18. ^ Харрис, Чарльз; Хеберли, Вильфрид; Фондер Мюль, Даниэль; Кинг, Лоренц (2001). «Мониторинг вечной мерзлоты в высоких горах Европы: проект PACE в его глобальном контексте». Вечная мерзлота и перигляциальные процессы . 12 (1): 3– 11. doi :10.1002/ppp.377.
  19. ^ Кинг, Лоренц (1982). «Качественные и количественные исследования вечной мерзлоты в Тарфале (Шведско-Лапландия) и Йотунхеймене (Норвегия) с Hilfe geoelektrischer Sondierungen». Zeitschrift für Geomorphologie (на немецком языке). Дополнительный диапазон (43): 139–160 .
  20. ^ Йонселл, Ульф Й.; Хок, Регина; Дюге, Мартиал (2013). «Недавнее повышение температуры воздуха и земли на исследовательской станции Тарфала, Швеция». Polar Research . 32 : 10 страниц. doi : 10.3402/polar.v32i0.19807 .
  • Научно-исследовательская станция Тарфала
  • Кафедра физической географии Стокгольмского университета
Измерения базальной температуры снежного покрова в конце зимы. Несколько сотен измерений дают представление о вероятных участках вечной мерзлоты, Тарфала, Кебнекайсе.
Записи температуры почвы, сейсмические преломленные волны и постоянно-электрические зондирования подтверждают, что в районе Тарфалы наблюдается широкое распространение вечной мерзлоты на высоте более 1100 м над уровнем моря.
Карта изотерм Лапландии, показывающая сильный контраст между морем и континентом с запада на восток. MAAT +2 °C (приведенный к высоте уровня моря) соответствует MAAT около -4 °C на высоте 1200 м над уровнем моря, в регионе, где можно ожидать появления участков вечной мерзлоты во всех благоприятных, открытых ветрам местах. В районах выше 1600 метров и при MAAT -6 °C, вероятно, существует сплошная вечная мерзлота (King, 1984).

67°54′40″с.ш. 18°36′40″в.д. / 67.91111°с.ш. 18.61111°в.д. / 67.91111; 18.61111

Получено с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Tarfala_research_station&oldid=1254153573"