Daugiau nei 25 % pasaulio žemės paviršiaus sudaro amžinasis įšalas arba amžinasis įšalas. Tai sušalusi žemė, kuri niekada iki galo neatšyla. Amžinasis įšalas susiformavo planetos ledynmečiu sauso ir šalto klimato vietovėse.
Amžinojo įšalo geografija
Amžinasis įšalas yra tipiškas reiškinys subpoliariniuose ir poliariniuose regionuose, esančiuose netoli Šiaurės ir Pietų ašigalių. Amžinasis įšalas randamas ir kituose Žemės regionuose, įskaitant pusiaujo platumose, tačiau tik aukštai kalnuose, kurių viršūnes dengia ledo ir sniego kepurės.
Ryžiai. 1. Snieguotos aukštų kalnų viršūnės.
Vienintelis žemynas planetoje, kuriame nėra amžinojo įšalo, yra Australija. Reikalas tas, kad jis yra kuo toliau nuo Pietų ašigalio ir negali pasigirti aukštais kalnais.
Yra didžiuliai amžinojo įšalo plotai šiuose regionuose:
- šiaurinė Eurazijos žemyno dalis;
- Kanados šiaurinės teritorijos;
- Aliaska;
- Grenlandija;
- Antarktida.
Sušalusio dirvožemio sluoksnio storis svyruoja nuo kelių dešimčių centimetrų iki kilometro ar daugiau. Amžinasis įšalas Rusijoje užima 2/3 visos teritorijos. Didžiausias užfiksuotas gylis yra 1370 m, esantis Jakutijoje, Vilyui upės aukštupyje.
Ryžiai. 2. Amžinojo įšalo zona prie Vilyui upės.
Amžinasis įšalas būna dviejų formų:
- Nuolatinis amžinasis įšalas yra Sibiro, Novaja Zemlijos ir Arkties salų teritorijoje. Daugelį metų ji niekada neattirpdavo ir suformavo įspūdingus įšalusios žemės plotus.
- Dalinis amžinas įšalas yra šiek tiek į pietus. Jam būdingas nedidelis užšalęs sluoksnis ir atsiradimas atskirose srityse.
Amžinojo įšalo susidarymo sąlygos
Šiauriniuose regionuose žemė išlieka įšalusi net vasarą. Atšyla tik nedidelis sluoksnis, ne didesnis kaip 10 cm.Tirpus žiemos sniegui susidaręs vanduo nepajėgia pilnai susigerti į kietą įšalusį gruntą, todėl vasarą viršutinis sluoksnis būna pusiau skystas purvinas netvarka.
Jei sniegas tirpsta ant šlaito, vėliau purvo „banga“ slenka žemyn, veikiama gravitacijos. Tokios purvo nuošliaužos būdingiausios tundros topografijai.
Atėjus rudeniui gamtos peizažas gali kardinaliai pasikeisti. Uolienų plyšiuose susikaupęs lydyto vanduo užšąla. Tuo pačiu metu jo tūris didėja ir uola sunaikinama. Tai veda prie dirvožemio pasislinkimo arba išsipūtimo. Taip susidaro pingo.
Išoriškai tokia vieta primena iki 50 m aukščio kupolinę kalvą, kurios viršūnė suskilusi arba aptrupėjusi. Pingos randamos Sibire, Grenlandijoje ir Kanadoje. Jų viršūnėse dažnai susidaro nedidelės įdubos, kuriose vasarą susidaro nedideli ežerėliai.
Ryžiai. 3. Pingo.
Amžinasis įšalas ir žmogaus veikla
Sėkmingam šiaurinių regionų vystymuisi labai svarbu turėti išsamią informaciją apie amžinąjį įšalą. Tokias žinias būtina atlikti kitas užduotis :
- pastatų ir įvairių statinių statyba;
- geologinių tyrinėjimų vykdymas;
- kasyba.
Nekontroliuojamas amžinojo įšalo tirpimas gali sukelti daug problemų, susijusių su žmogaus veiklos pobūdžiu šiauriniuose regionuose. Atliekant darbus šiaurėje, to reikėtų bet kokia kaina vengti.
Giliai įšalęs dirvožemis, neturintis menkiausio jo sluoksnių mobilumo, yra labai patogus mineralų telkinių plėtrai kasant atvirą duobę. Kadangi amžinojo įšalo surištos karjero sienos netrupa, jos leidžia darbus atlikti efektyviau.
Pastaraisiais metais amžinojo įšalo užimamas plotas pradėjo mažėti. Įšalusios žemės plotai pamažu pradėjo trauktis į šiaurę. Tai tiesiogiai susiję su globaliniu atšilimu planetoje ir nuolatiniu temperatūros kilimu. Jei situacija nepasikeis, po kelių dešimtmečių nuo amžinojo įšalo išsivadavusios teritorijos taps tinkamos žemės ūkio darbams.
Rusijos vidaus vandenis reprezentuoja ne tik skysto vandens sankaupos, bet ir kietas vanduo, sudarantis šiuolaikinę dangą, kalnų ir požeminis ledynas. Požeminio apledėjimo plotas vadinamas kriolitozonu (terminą 1955 m. įvedė sovietų amžinojo įšalo specialistas P. F. Švecovas; anksčiau jam buvo žymimas terminas „amžinasis įšalas“).
Kriolitozonas yra viršutinis žemės plutos sluoksnis, kuriam būdinga neigiama uolienų temperatūra ir požeminio ledo buvimas (arba egzistavimo galimybė). Jį sudaro amžinojo įšalo uolienos, požeminis ledas ir neužšąlantys labai mineralizuoto požeminio vandens horizontai.
Ilgos šaltos žiemos sąlygomis su palyginti nedideliu sniego dangos storiu uolos netenka daug šilumos ir įšąla iki nemažo gylio, virsdamos vientisa sušalusia mase. Vasarą jie nespėja visiškai atitirpti, o neigiama žemės temperatūra išsilaiko net ir nedideliame gylyje šimtus ir tūkstančius metų. Tai palengvina didžiulės šalčio atsargos, kurios per žiemą kaupiasi vietovėse, kuriose vidutinė metinė temperatūra yra neigiama. Taigi Vidurio ir Šiaurės Rytų Sibire neigiamų temperatūrų suma sniego dangos laikotarpiu siekia -3000...-6000°C, o vasarą aktyvių temperatūrų suma siekia tik 300-2000°C.
Uolos, kurios ilgą laiką (nuo kelerių metų iki daugelio tūkstantmečių) išsilaiko žemesnėje nei 0°C temperatūroje ir yra sucementuojamos jose sušalusios drėgmės, vadinamos daugiamečiais arba amžinaisiais įšalais. Dėl vandens sankaupų amžinajame įšale susidaro lęšiai, pleištai, sluoksniai ir ledo ruožai, t.y. Amžinasis įšalas taip pat apima požeminį ledą. Ledo turinys, t.y. Amžinojo įšalo ledo kiekis gali labai skirtis. Jis svyruoja nuo kelių procentų iki 90% viso uolienų tūrio. Kalnuotuose regionuose ledo paprastai yra mažai, tačiau lygumose požeminis ledas dažnai yra pagrindinė uola. Ypač daug ledo inkliuzų yra Vidurio ir Šiaurės Rytų Sibiro kraštutinių šiaurinių regionų molingose ir priemolio nuosėdose (vidutiniškai nuo 40-50% iki 60-70%), kurioms būdinga žemiausia pastovi žemės temperatūra.
Amžinasis įšalas – neįprastas gamtos reiškinys, kurį tyrinėtojai pastebėjo XVII a. V. N. Tatiščiovas tai paminėjo savo darbuose (XVIII a. pradžia). Pirmuosius mokslinius amžinojo įšalo tyrimus A. Middendorfas (XIX a. vidurys) atliko ekspedicijos į Sibiro šiaurę ir rytus metu. Middendorfas pirmasis išmatavo sušalusio sluoksnio temperatūrą daugelyje taškų, nustatė jo storį šiauriniuose regionuose ir padarė prielaidas apie amžinojo įšalo kilmę ir plataus paplitimo Sibire priežastis. antroje pusėje XIX a. ir XX amžiaus pradžia. Amžinasis įšalas buvo tiriamas kartu su geologų ir kasybos inžinierių tyrimais. Tarybiniais metais rimtus specialius amžinojo įšalo tyrimus atliko M. I. Sumginas, P. F. Švecovas, A. I. Popovas, I. Ya. Baranovas ir daugelis kitų mokslininkų.
Amžinojo įšalo plotas Rusijoje užima apie 11 milijonų km2, tai yra beveik 65% šalies teritorijos.
Jo pietinė siena eina palei centrinę Kolos pusiasalio dalį, kerta Rytų Europos lygumą netoli poliarinio rato, palei Uralą nukrypsta į pietus iki beveik 60° šiaurės platumos, o palei Obą - į šiaurę iki Šiaurės Sosvos žiočių, tada. eina palei pietinį Sibiro Uvalovo šlaitą iki Jenisejaus Podkamennaya Tunguska regione. Čia siena staigiai pasisuka į pietus, eina palei Jenisejų, eina Vakarų Sajanų, Tuvos ir Altajaus šlaitais iki sienos su Kazachstanu. Tolimuosiuose Rytuose amžinojo įšalo riba eina nuo Amūro iki Selemdzha žiočių (kairysis Zejos intakas), tada palei kalnų papėdę kairiajame Amūro krante iki jo žiočių. Sachaline ir Kamčiatkos pietinės pusės pakrantėse nėra amžinojo įšalo. Amžinojo įšalo dėmės atsiranda į pietus nuo jo paplitimo ribos Sikhote-Alino kalnuose ir Kaukazo aukštumose.
Šioje didžiulėje teritorijoje sąlygos amžinojo įšalo vystymuisi yra nevienodos. Šiaurinius ir šiaurės rytinius Sibiro regionus, Arkties Azijos sektoriaus salas ir šiaurinę Novaja Zemlijos salą užima nuolatinis žemos temperatūros amžinasis įšalas. Jo pietinė siena eina per šiaurinę Jamalo dalį, Gydano pusiasalį iki Dudinkos prie Eliziejaus, tada iki Vilyui žiočių, kerta Indigirkos ir Kolymos aukštupį ir pasiekia Beringo jūros pakrantę į pietus nuo Anadyro. Į šiaurę nuo šios linijos amžinojo įšalo sluoksnio temperatūra siekia -6...-12°C, o jo storis siekia 300-600 m ir daugiau. Pietuose ir vakaruose yra amžinas įšalas su talikų salelėmis (atšildyta žemė). Užšalusio sluoksnio temperatūra čia aukštesnė (-2...-6°C), o storis sumažėja iki 50-300 m Netoli amžinojo įšalo paplitimo zonos pietvakarinio krašto yra tik pavienės amžinojo įšalo dėmės (salelės). rasta tarp atšildyto dirvožemio. Įšalusio dirvožemio temperatūra artima 0°C, o storis nesiekia 25-50 m. Tai salos amžinasis įšalas.
Sušalusioje masėje susitelkusios didelės vandens atsargos požeminio ledo pavidalu. Vieni jų susiformavo kartu su šeimininko uolienomis (singenetinis ledas), kitos – užšaldant vandeniui anksčiau susikaupusiuose sluoksniuose (epigenetinis).
Pakrantės žemumose nuo Khatangos žiočių iki Kolymos, Naujojo Sibiro salose ir Vilyuiskaya žemumoje biriose nuosėdose paplitęs daugiakampis pleištinis ledas. Jų storis siekia 40-50 m, o Bolšojaus Liachovskio saloje net 70-80 m. Šį ledą galima laikyti „iškastiniu“, nes susiformavo vidurinio kvartero laikotarpiu (ledynmečio laikotarpiu). Pleištinis ledas kristalinių ir metamorfinių uolienų plyšiuose yra plačiai paplitęs šiaurės rytų kalnų sistemose ir šiaurinėje Vidurio Sibiro dalyje. Vakarų Sibirui ir Pečorų žemumai būdingi sraunių durpių ledynai. Ledo intruzijos - hidrolakkolitai (Jakutijoje bulgunjachai) susidaro Užbaikalijos ir šiaurės rytų baseinų, Centrinėje Jakutijoje ir šiauriniuose Vakarų Sibiro regionuose esančiuose aliuviniuose, deliuvialiniuose ir soliflukciniuose telkiniuose.
Migruojantis ledas, užpildantis šalčio plyšius, yra paplitęs beveik visose vietose, kur susidaro amžinasis įšalas.
Didelis amžinojo įšalo storis ir jame gerai išsilaikiusių mamutų atradimai rodo, kad amžinasis įšalas yra labai ilgalaikio šalčio kaupimosi uolienų sluoksniuose produktas. Didžioji dauguma tyrinėtojų tai laiko ledynmečių reliktu. Šiuolaikinis klimatas daugumoje amžinojo įšalo teritorijos tik prisideda prie jo išsaugojimo, todėl menkiausias natūralios pusiausvyros sutrikimas lemia jo degradaciją. Į tai reikia atsižvelgti ekonomiškai naudojant teritoriją, kurioje plačiai paplitęs amžinasis įšalas.
Amžinasis įšalas turi įtakos ne tik požeminiam vandeniui, upių režimui ir mitybai, ežerų ir pelkių paplitimui, bet ir daugeliui kitų gamtos komponentų (topografija, dirvožemiai, augmenija), taip pat žmogaus ūkinei veiklai. Kuriant mineralinius išteklius, tiesiant kelius, tiesiant, atliekant žemės ūkio darbus, būtina atidžiai ištirti įšalusį dirvožemį ir užkirsti kelią jo degradacijai.
Šiuolaikinis ledynas
Šiuolaikiniai ledynai Rusijoje užima nedidelį plotą, tik apie 60 tūkstančių km 2, tačiau juose yra didelių gėlo vandens atsargų. Jie yra vienas iš upių mitybos šaltinių, kurių svarba ypač didelė kasmetinėje Kaukazo upių tėkmėje.
Pagrindinė šiuolaikinio apledėjimo sritis (daugiau nei 56 tūkst. km 2) yra Arkties salose (žr. 7 lentelę), o tai paaiškinama jų padėtimi didelėse platumose, o tai lemia šalto klimato susidarymą.
Žemutinė nivalinės zonos riba čia nukrenta beveik iki jūros lygio. Apledėjimas daugiausia telkiasi vakariniuose ir centriniuose regionuose, kur iškrenta daugiau kritulių. Saloms būdingas dangos ir kalnų dangos (tinklo) apledėjimas, kurį reprezentuoja ledo sluoksniai ir kupolai su išeinančiais ledynais. Didžiausias ledo sluoksnis yra šiaurinėje Novaja Zemljos saloje. Jo ilgis palei baseiną yra 413 km, o didžiausias plotis siekia 95 km (Dolgushin L.D., Osipova G.B., 1989). Ušakovo sala, esanti tarp Franzo Josefo žemės ir Severnaja Zemljos, yra ištisinis ledyninis kupolas, kurio kraštai nuo kelių metrų iki 20-30 m aukščio ledo sienelėmis lūžta į jūrą ir Viktorijos saloje, esančioje į vakarus nuo Franz Josef Land, jis yra laisvas nuo ledo. Paplūdimyje yra tik nedidelis ledo plotas, kurio plotas yra apie 100 m2.
6 lentelė. Šiuolaikinis Rusijos ledynas (pagal L. D. Dolgushin, G. B. Osipova, 1989)
Judant į rytus, vis daugiau salų lieka be ledo. Taigi Franzo Josefo žemės archipelago salos beveik visiškai padengtos ledynais, Naujojo Sibiro salose apledėjimas būdingas tik šiauriausiai esančiai De Long salų grupei, o Vrangelio saloje dengiamojo apledėjimo nėra – tik snaigės ir smulkūs. čia randami ledynai. Dauguma sniego ir ledo darinių yra daugiamečiai sniegynai su infiltracinio ledo šerdimis.
Arkties salų ledo sluoksnių storis siekia 100–300 m, o vandens rezervas jose artėja prie 15 tūkstančių km 2, o tai beveik keturis kartus viršija visų Rusijos upių metinį debitą.
Apledėjimas Rusijos kalnuotuose regionuose tiek ledo plotu, tiek tūriu yra žymiai prastesnis už Arkties salų apledėjimą. Kalnų apledėjimas būdingas aukščiausiems šalies kalnams – Kaukazui, Altajui, Kamčiatkai, šiaurės rytų kalnams, bet pasitaiko ir šiaurinės teritorijos dalies žemose kalnų grandinėse, kur sniego linija yra žemai ( Hibinai, šiaurinė Uralo dalis, Byrranga, Putorana, Kharaulakh kalnai), taip pat Matochkina Šaro srityje šiaurinėje ir pietinėje Novaja Zemlijos salose.
Daugelis kalnų ledynų yra žemiau klimato sniego linijos arba „365 lygio“, kai sniegas ant horizontalaus apatinio paviršiaus išlieka visas 365 dienas per metus. Ledynų egzistavimas žemiau klimato sniego ribos tampa įmanomas dėl didelių sniego masių susitelkimo neigiamo reljefo formose (dažnai giliuose senoviniuose cirkuose) pavėjiniuose šlaituose dėl pučiamo sniego transporto ir lavinų. Skirtumas tarp klimato ir tikrosios sniego ribos dažniausiai matuojamas šimtais metrų, tačiau Kamčiatkoje jis viršija 1500 m.
Kalnų apledėjimo plotas Rusijoje šiek tiek viršija 3,5 tūkst. Labiausiai paplitę yra cirque, cirque-slėnio ir slėnio ledynai. Didžioji dalis ledynų ir apledėjimo zonos yra apsiribojusios šiaurinių taškų šlaitais, o tai lemia ne tiek sniego kaupimosi sąlygos, bet ir didesnis užtemimas nuo saulės spindulių (insoliacijos sąlygos). Pagal apledėjimo plotą tarp Rusijos kalnų Kaukazas užima pirmą vietą (994 km 2). Po jos seka Altajaus (910 km 2) ir Kamčiatka (874 km 2). Mažiau reikšmingas apledėjimas būdingas Koryak Highlands, Suntar-Khayata ir Chersky kalnagūbriams. Kitose kalnuotose vietovėse apledėjimo yra mažai. Didžiausi Rusijos ledynai yra Bogdanovičiaus ledynas (plotas 37,8 km2, ilgis 17,1 km) Kliučevskajos ugnikalnių grupėje Kamčiatkoje ir Bezengi ledynas (plotas 36,2 km2, ilgis 17,6 km) Kaukazo Tereko baseine.
Ledynai jautrūs klimato svyravimams. XVIII – XIX amžiaus pradžioje. prasidėjo visuotinio ledynų mažinimo laikotarpis, kuris tęsiasi iki šiol.
Pirmieji rašytiniai įrodymai apie neįprastos dirvožemio būklės egzistavimą, vėliau pavadintą „amžinuoju įšalu“, yra gauti iš XVII amžiaus Rusijos tyrinėtojų, užkariavusių Sibirą. Atradėjas buvo kazokas Y. Svjatogorovas, o I. Rebrovo ir S. Dežnevo ekspedicijų nariai šį klausimą jau nagrinėjo išsamiau. Savo siuntose teismui jie apibūdino tam tikrų taigos zonų ypatumus, kuriose net vasarą žemė išlaiko žiemos šalną. 1640 metais gubernatoriai M. Glebovas ir P. Golovinas pranešime Rusijos carui neslėpė nuoširdaus suglumimo: 1640 m.
Žemė, pone, ne visa ištirpsta vasaros viduryje.
„Amžinojo įšalo“ zonų egzistavimas galutinai patvirtintas prasidėjus Šiaurės pramonės plėtrai. 1828 m. kalnakasys F. Šerginas Jakutske įkirto pirmąjį metrą ledinio grunto, per 9 metus pasiekęs kiek mažiau nei 116 su puse metro ženklą ir pakeliui neaptikęs nė vieno vandeningojo sluoksnio. A.Middendorfas, išmatavus temperatūrą visoje Sherigino kasykloje, po atsakymu nubrėžė brūkšnį. Taip neįtikėtina tapo akivaizdžiu šalies geografijos ir geologijos faktu.
Jamalo pusiasalio amžinasis įšalas Vakarų Sibiro šiaurėje, Rusijos Jamalo-Nencų autonominio regiono teritorijoje.
„Amžinojo įšalo“ sąvoka pirmą kartą pasirodė mokslo bendruomenėje 1927 m. Termino autorius buvo sovietų mokslininkas M.I. Sumginas, vienas iš Rusijos mokslo įkūrėjų, tiriantis šį reiškinį.
Mokslinis apibrėžimas
Amžinasis įšalas laikomas kriolitozonu, kurio temperatūros diapazonas yra 0 ° C ir žemesnis, ir atitinkamai jame yra požeminio ledo. Pasak Sumgino, tai dirvožemio amžinasis įšalas, kurio amžius yra 2 metai ir vyresni, didžiausios kaupimosi vertės matuojamos tūkstantmečiais.
Kurį laiką terminologijoje buvo tam tikra painiava. Žodžio „amžinasis įšalas“ reikšmė neturėjo aiškaus apibrėžimo, todėl atsirado neatitikimų. Ši situacija buvo pagrįstai kritikuojama, todėl buvo pasiūlyti kiti pavadinimai. Buvo bandoma plačiai paskleisti pavadinimus „amžinojo įšalo uolienos“ ir „nuolatinis kriolitozonas“. Tačiau dėl to Sumgino terminas įsitvirtino.
Laikotarpis, per kurį susidaro užšalusi uolienų būsena, skirsto jas į tris tipus:
- Trumpalaikės užšalusios uolienos (valandomis ir dienomis),
- Sezoniškai užšalusios uolienos (daugiau mėnesių),
- Amžinasis įšalas (per metus)
Atskirai kategorijai priskiriamos tarpinės arba pereinamosios sušalusių uolienų formos. Jie vadinami skrydžiais. Pavyzdys yra atvejis, kai sezoniškai užšalusi uoliena neturi laiko atitirpti vasaros laikotarpiu ir išlieka keletą metų.
Didžioji dalis šiuolaikinio amžinojo įšalo atsirado dėl paskutinio ledynmečio padarinių. Ledo tūris įšalusiose uolienose gali siekti iki 90 proc. Šiais laikais vyksta lėto jų tirpimo procesas.
Užšalusių dirvožemių ypatybės
Žema temperatūra amžinojo įšalo sąlygomis, kurios yra ilgalaikės sezoninės arba nuolatinės, natūraliai palieka pėdsaką vietos dirvožemio būklei. Joje vyksta savotiški cheminiai ir biologiniai procesai. Vienas pavyzdys parodytas nuotraukoje kairėje.
Humusas kaupiasi virš užšalusio vandeniui atsparaus sluoksnio organinių medžiagų koaguliacijos (storėjimo) proceso metu. Be to, jo amžinojo įšalo atsinaujinimas arba vadinamasis amžinojo įšalo žydėjimas nelabai priklauso nuo gamtos gailestingumo. Kad procesas prasidėtų, pakanka nedidelio metinio kritulių kiekio.
Žemėje susidarę šlierenai (ledo sluoksniai), ardydami vandeningojo sluoksnio kapiliarus, blokuoja drėgmės patekimą iš viršutinių amžinojo įšalo horizontų į apatinę šaknų apgyvendintą aplinką. Visi reiškiniai, vykstantys dirvožemyje amžinojo įšalo sąlygomis, yra ypač būdingi. Dėl mechaninių dirvožemio pokyčių, atsiradusių dėl užšalusio sluoksnio, tundra įgavo savo ypatingą išvaizdą. Kriogeninės deformacijos krioturbacijos (maišymosi veikiant dirvožemio masės temperatūrų skirtumams) ir soliflukcijos (vandens prisotintos dirvožemio masės slydimas iš šlaitų išilgai užšalusio sluoksnio) pavidalu tundros reljefui suteikė bangą primenantį kontūrą, kai. išsipūtę piliakalniai kaitaliojasi su termokarstinių įdubų gedimais. Dėl tos pačios priežasties susiformavo dėmėtosios tundros.
Minusinė temperatūra taip pat turi įtakos dirvožemio struktūrai, todėl ji tampa kriogeniška. Jie verčia dirvožemio formavimosi produktus transformuotis į labiau kondensuotą būseną, tuo pačiu smarkiai sulėtindami jų mobilumą. Dėl amžinojo įšalo koloidų koaguliacijos atsiranda dirvožemių ferruginizacija. Kai kurių tyrinėtojų teigimu, kriogeniniai reiškiniai silicio rūgštimi praturtina ir podzolinių dirvožemių profilio vidurinę dalį. Šie mokslininkai mano, kad balkšvi milteliai yra amžinojo įšalo dirvožemio plazmos diferenciacijos rezultatas.
Paskirstymo zonos
Amžinasis įšalas paplitęs visame pasaulyje. Jis užėmė mažiausiai ¼ žemės ploto, įskaitant Afrikos aukštumas. Australija yra vienintelis žemynas, kuriame šio reiškinio apskritai nėra.
Didžiulės Rusijos platybės yra amžinojo įšalo židinys. Daugiau nei pusė didžiausios pasaulio šalies teritorijos yra kriozone. Labiausiai paplitęs Užbaikalijoje ir Rytų Sibire, kur žemiausia amžinojo įšalo vieta yra Vilyui upės viršutinėje dalyje, 1370 metrų gylyje. Rekordas užfiksuotas 1982 m.
Ekonominis poveikis
Amžinojo įšalo apskaita yra svarbi statyboms, geologiniams tyrinėjimams ir kitiems ekonominiams darbams šiauriniuose regionuose. Tai gali ir sukelti problemų, ir atnešti naudos. Galimybė tarnauti kaip natūralus šaldytuvas maistui laikyti yra ant paviršiaus. Be to, amžinojo įšalo sąlygomis gali susidaryti žmonių naudojamų dujų, ypač metano, hidratų nuosėdos.
Didelis sušalusių uolienų stiprumas labai apsunkina kasybą. Tačiau tuo pat metu yra ir kita, stipri pusė: amžinasis įšalas cementuoja uolienas, kurios leido Jakutijos karjeruose sėkmingai sukurti kimberlito vamzdžius, pakeldami dubenėlių sienas į vertikalią būseną. Ryškus pastarojo pavyzdys yra Jakutų karjero Trubka Udachnaya pavyzdys.
Igaros amžinojo įšalo muziejus yra unikalus reiškinys ir ne tik todėl, kad pagrindinės jo ekspozicijų salės išsidėsčiusios amžinojo įšalo dirvožemio storyje, bet ir todėl, kad pagrindinis muziejaus eksponatas yra pats amžinasis įšalas.
Nuo pirmųjų miesto statybos metų mokslininkai atliko jo tyrimus, amžinojo įšalo stotis buvo atidaryta 1931 m. Pakeliui kilo mintis pademonstruoti gyventojams rūpinimosi gamta rezultatus. Ši idėja priklausė amžinojo įšalo mokslininkui Michailui Ivanovičiui Sumginui, kuris 1938 m. lankėsi mokslinėje stotyje. Iki to laiko buvo iškasti kasyklų šuliniai ir prieš juos dreifuojantys dreifai. Likus metams iki Didžiojo Tėvynės karo pradžios, buvo įrengtos penkios kameros, atskirtos nuo koridoriaus pertvaromis ir durimis. Jų sienos, kaip ir koridorius, buvo išklotos plonu ledo sluoksniu. Iškastas grunto tūris – 468 kub.
Pastatytos patalpos turėjo mokslinę ir tiriamąją reikšmę, tačiau vis dėlto besidomintiems, pirmiausia moksleiviams ir miesto svečiams, jau tada pirmąsias ekskursijas surengė stoties darbuotojai. Taigi viena iš kamerų jau tada iš esmės buvo pradėta naudoti kaip biomuziejus. Jo eksponatai apėmė sušalusius driežus, raukinius, vanago drugį, pakabintą animaciją, ir vabzdžius: kamanės, boružėlė ir musė. Mokslininkai pagal išgales papildė biomuziejų ir priėmė lankytojus.
Kaip savotišką mokslinį eksperimentą, skirtą popieriaus konservavimo galimybėms tirti ir Didžiajam Tėvynės karui atminti, 1950 m. balandžio 6 d. stoties darbuotojai testamentu padėjo karo laikų laikraščius „Pravda“, „Izvestija“, „Trud“ ir „Krasnojarsko darbininkas“. 2045-05-09 atidaryti dėžę su joje užmūrytais laikraščiais.
Oficiali amžinojo įšalo muziejaus Igarkoje atidarymo data yra 1965 m. kovo 19 d. Pirmieji eksponatai, be minėtųjų, buvo knygos apie amžinojo įšalo mokslą ir lede sustingusius augalus. Atrodė, kad gamta pasitinka entuziastus pusiaukelėje, atskleisdama savo šimtametes paslaptis. Vienoje iš koridoriaus sienų praėjimo metu buvo atidengti medžių kamienai ir jų atkarpos, leidžiančios spręsti apie jų amžių – daugiau nei 50 tūkst.
Ir vis dėlto tai vis dar buvo muziejus savanoriškais pagrindais, likusios patalpos buvo naudojamos kaip mokslinės laboratorijos. Ir mokslininkai toliau eksperimentavo: taip gimė idėja pastatyti požeminę čiuožyklą, kurią ištisus metus galėtų naudoti sportininkai ir mėgėjai.
1996 m. spalio 25 d. Savivaldybės nuosavybėn buvo priimtos Amžinojo įšalo tyrimo stoties požeminės laboratorijos. Atlikti stambūs darbai požeminei daliai kapitališkai remontuoti, plėsti ir kurti naujas ekspozicijų sales. Žinoma, požeminė muziejaus dalis laikoma pagrindine kraštotyros komplekso „Amžinojo įšalo muziejaus“ dalimi. Tačiau įdomių eksponatų yra ir gamtos, istorijos skyriuose, 503-ioje statybvietėje, parodų salėje. Pavyzdžiui, gamtos salėje, esančioje priešais įėjimą į požemį, yra Igarkos apylinkėse rastų priešistorinių gyvūnų kaulai, įskaitant mamuto dantį. O gidai, kalbėdami apie medžių augimo ypatumus, demonstruoja dešimties metų senumo eglutės kamieną su horizontaliai bėgančiomis šaknimis - taip medžiai augimui reikalingos drėgmės ieško atšildytame žemės sluoksnyje.
Didžiulį vaidmenį muziejaus plėtroje ir jo populiarinime suvaidino pirmasis muziejaus gidas Pavelas Aleksejevičius Evdokimovas, buvusi muziejaus direktorė Marija Viačeslavovna Mišečkina ir jos dabar jau miręs vyras Aleksandras Igorevičius Toščevas. Jų nuopelnai – ne tik dirvožemio išsaugojimas nuo atmosferos poveikio dėl kontakto su žmonėmis (o tai irgi visa eilė veiklų), bet ir naujų salių atidarymas bei modernizavimas, muziejinių tradicijų diegimas, plati leidybinė veikla.
Sezoninis amžinasis įšalas. Sezoninis užšalimas – atšilimas ir jų priežastys.Žemės ašies pokrypis į ekliptikos plokštumą lemia metų laikų kaitą Žemėje. Metų laikų kaitos rezultatas – periodiškas sezoninis kai kurių žemės plutos paviršinio horizonto užšalimas ir atšilimas. Sezoninis šilumos tiekimo ir vartojimo pulsavimas, nuolatinis zonų, besitraukiančių link ašigalių, deficitas galiausiai lemia amžinojo įšalo vystymąsi. Sezoninė sezonų kaita lemia, kad virš amžinojo įšalo susidaro sezoninis (vasarinis) atlydžio sluoksnis, kuris žiemą užšąla, o už amžinojo įšalo zonos ribų – sezoninio užšalimo, vasarą atšilimo sluoksniai.
Amžinojo amžinojo įšalo pietinė riba
Ryžiai. 1. Sezoninio užšalimo – atšildymo gylio pokyčių schema:
1 - galimo sezoninio atlydžio zona, 2 - sezoniškai užšąlančios ir tirpstančios uolienos, 3 - amžinasis įšalas.
Be žiemos užšalimo ir vasaros atlydžio sluoksnio, būdingo vidutinėms ir didelėms platumoms bei kai kuriose pietinių platumų vietose, karts nuo karto atsiranda trumpalaikė uolienų užšalimo būsena, trunkanti kelias valandas ar rečiau kelias dienas. .
Sezoninio amžinojo įšalo reiškinių dėsningumus iliustruoja grafikas (1 pav.).
Iš grafiko duomenų matyti, kad tikrasis sezoninio užšalimo ir atšilimo gylis yra didžiausias ties pietinėmis amžinojo įšalo ribomis. Į šiaurę nuo jo jis mažesnis dėl faktinio sezoninio atlydžio gylio (t. y. galimo atlydžio gylio) sumažėjimo, o į pietus dėl mažesnio faktinio užšalimo gylio.
Aktyvus sluoksnis. Sezoninio užšalimo ir atšildymo sluoksnis vadinamas aktyviuoju sluoksniu. Virš amžinojo įšalo yra sezoninio atšildymo sluoksnis, o virš atšildyto substrato – sezoninio užšalimo sluoksnis. Šiuo atveju jie eina iš padėties, kad yra nuolat užšalęs uolienų sluoksnis (amžinasis įšalas) ir nuolat atitirpęs sluoksnis (už amžinojo įšalo zonos ribų). Pirmajam būdingas sezoninis atšilimas, t. y. galimą sezoninį užšalimą slepia amžinojo įšalo buvimas; antrajam būdingas sezoninis užšalimas, nes galimas atšilimas čia nepasireiškia dėl nedidelio žiemos užšalimo gylio. Štai kodėl ir duodami vardai - sezoninis atšildymo sluoksnis amžinojo įšalo zonai ir sezoninis užšalimo sluoksnis - vietovėms už amžinojo įšalo ribų. Šiandien vis dažniau naudojami kiti pavadinimai: aktyvus sluoksnis virš amžinojo įšalo substrato, kalbant apie sezoninį užšalimą ir atšildymą per amžinąjį įšalą ir aktyvus sluoksnis virš atšildyto pagrindo, kalbant apie sezoninį užšalimą virš atitirpusios uolienų masės.
Didžiausi metiniai temperatūros svyravimai vyksta aktyviajame sluoksnyje, vyksta didžiausia metinės šilumos apyvartos dalis, intensyviausiai vystosi fizikiniai, fizikiniai-cheminiai ir geologiniai procesai. Tai yra tarpinis sluoksnis, per kurį vyksta šilumos mainai tarp Žemės paviršiaus ir amžinojo įšalo. Sezoninis užšalimas ir atšilimas aktyviame sluoksnyje lemia fizikinių, fizikinių ir cheminių bei geologinių procesų kryptį ir pobūdį, o tai savo ruožtu lemia sušalusių uolienų sluoksnių kriogeninės struktūros ypatumus ir savybes.
Geografinis sezoninio užšalimo pasiskirstymas labai didelis. Iš esmės jis stebimas visur, išskyrus subtropikus ir tropikus, kur tai įmanoma tik aukštuose kalnuose. Amžinojo įšalo regione aktyvus sluoksnis yra visur. Jo nėra tik tada, kai amžinasis įšalas yra tiesiai po ledynu, danga ar kalnu. Tada nuo dienos paviršiaus prasideda užšalimo būsena (ledyno ledas). Grenlandijoje po ledyno ledu buvo rasta įšalusio dirvožemio, kurio storis nuo 2 iki 5 m. Pasak M. G. Grosswaldo, ledinė uola buvo aptikta po ledyno ledu Franzo Josefo žemėje.
Aktyvioji sluoksnio galia priklauso nuo fizinių-geografinių ir geologinių veiksnių komplekso ir svyruoja nuo kelių centimetrų iki 3-5 m, retai iki 8-10 val m.
Aktyvaus sluoksnio storis įvairiose vietose skiriasi dėl įprastos natūralių paviršiaus sąlygų įvairovės, taip pat dėl litologinio nevienalytiškumo ir erdvinių dirvožemio drėgmės pokyčių.
Net ir toje pačioje reljefo srityje sezoninio užšalimo ir atšildymo gylis kiekvienais metais nėra vienodas. Tačiau šis gylis, esant pastovioms klimato ir kitoms fizinėms bei geografinėms sąlygoms, svyruoja apie tam tikrą pastovią vidutinę vertę.
Užšalimo ir atšildymo gylio pokytis iš šiaurės į pietus priklauso nuo:
Apie žemyninio klimato laipsnį;
Dėl žiemos vėsinimo trukmės;
Nuo vidutinės metinės oro temperatūros;
Nuo vidutinės šalčiausio mėnesio temperatūros;
Nuo temperatūrų amplitudės paviršiuje;
Iš neigiamų temperatūrų sumos;
Priklausomai nuo dirvožemio pobūdžio, t.y. ar jį vaizduoja rieduliai ir žvyras, ar smėlis ir molis, ar durpės ir pan.
Sezoninio užšalimo ir atšildymo procesas priklauso nuo dirvožemio tipo drėgmės laipsnio, taip pat nuo sniego dangos tankio ir storio, augalijos dangos pobūdžio, paviršiaus drėgmės ir kt. Ypatingas vaidmuo sezoniniam užšalimui vaidina samanos ir durpės. Samanos ir durpės sausoje būsenoje veikia kaip šilumos izoliatoriai dėl jose esančio oro gausos ir kaip aušintuvai dėl didelio higroskopiškumo. Vandens gausa skatina garavimą, taigi ir vėsinimą (latentinė vandens garavimo šiluma yra 7,25 karto didesnė už latentinę ledo lydymosi šilumą).
Dirvožemio filtravimas ir atšildymo gylis yra priežastiniu ryšiu susiję: kuo didesnis filtravimas, tuo didesnis atšildymo gylis.
Sezoninio užšalimo ir atšildymo gylį, ty aktyvaus sluoksnio storį ir jo temperatūros režimą, lemia dirvožemio šilumos mainai su atmosfera. Aktyvaus sluoksnio storis priklauso nuo šilumos cirkuliacijos ir uolienų šiluminio balanso.
Jei per kelerius metus didėja sezoninio užšalimo gylis, kurio nekompensuoja atitinkamas atlydžio gylio padidėjimas vasarą, paprastai uolienose susidaro ploni užšalę horizontai,
gali egzistuoti nuo vienerių iki kelerių metų ir yra amžinojo įšalo prototipas. Tokie sustingę horizontai vadinami skrydžių.
Šiuo atveju žiemos šilumos apykaita uolienose esant neigiamai temperatūrai viršija vasaros šilumos apyvartą esant teigiamai temperatūrai. Šiuo atveju vidutinė metinė uolienų temperatūra nukrenta žemiau 0°. Jei šilumos apykaita esant teigiamai temperatūrai vėl viršija šilumos apyvartą esant neigiamai temperatūrai, perdavimas išnyks.
Aktyviame sluoksnyje vykstantys procesai. Aktyvusis sluoksnis yra žemės plutos horizontas, kuriame vyksta aktyviausi, dinamiškiausi uolienų virsmo procesai: jų skaidymasis iki dulkių frakcijos, dirvožemio formavimasis, dirvožemio slinkimas, stingimas, visi procesai, lemiantys sušalusio mikroreljefo susidarymą, sezoniniai hidrolakkolitai ir kt. d.
Ypač svarbus yra aktyviojo sluoksnio dirvožemių drėgmės režimas, ypač jei jie yra smulkiagrūdžių veislių - molio, priemolio ir kt. Dirvožemio tankis, sudėtis, atsiradimo sąlygos ir pobūdis (litologiškai vienalytis arba nevienalytis) taip pat būtini.
Sezoniniai užšalimo rodikliai yra skirtingi. Šiaurėje sezoninis užšalimo greitis yra 1-3-5 cm, per dieną. Visiškas užšalimas pasiekiamas jau lapkričio – gruodžio mėnesiais. Pietuose, esant dideliam aktyvaus sluoksnio storiui, sezoninis užšalimas vyksta per visą aušinimo laikotarpį, ty visą žiemą.
Sezoninio atšildymo normos paprastai lėčiau.
Amžinasis įšalas. Amžinasis įšalas - tai sustingusios uolienos, pasižyminčios 0° ir žemesne temperatūra, turinčios ledo ir išliekančios tokioje būsenoje ilgą laiką – nuo kelerių metų iki daugelio tūkstantmečių.
Amžinasis įšalas Žemės rutulyje daugiausia paplitęs poliariniuose ir subpoliariniuose regionuose, taip pat aukštų kalnų regionuose vidutinio klimato ir net atogrąžų platumose ir užima apie 25% visos Žemės sausumos ploto. Tai didžiulės teritorijos Eurazijos šiaurėje ir šiaurės rytuose bei Šiaurės Amerikoje, visoje Grenlandijoje ir visoje Antarktidoje. Rusijoje amžinasis įšalas užima apie 60% ploto.
Vakarų Europoje amžinas įšalas galimas tik Alpėse. Europinėje Rusijos dalyje amžinasis įšalas yra plačiai paplitęs Tolimojoje Šiaurėje - tundroje ir miško tundroje. Iš Kolos pusiasalio, kur egzistuoja tik šiaurinėje jo dalyje, pietinė
amžinojo įšalo riba eina iki upės žiočių. Mezen ir toliau beveik palei poliarinį ratą iki Uralo, čia gana stipriai pasislinkdamas į pietus. Vakarų Sibire siena yra beveik platumos iki upės. Jenisejus netoli upės žiočių. Podkamennaya Tunguska, kur ji staigiai pasuka į pietus ir dešiniuoju upės krantu. Jenisejus, išeina už Rusijos ribų, apribodamas dideles Mongolijos teritorijas. Vėl pasirodo pietinė amžinojo įšalo riba Rusijoje į vakarus nuo Blagoveščensko, eina į šiaurės rytus iki maždaug 131°30" rytų ilgumos, iš kur vėl pasuka į pietus, kerta Amūro upę netoli Archaros upės žiočių ir vėl palieka šalį. vėl pasirodo Rusijoje į rytus nuo M. Khingano, tada eina į šiaurės rytus ir baigiasi Sachalino įlankos pakrantėje. Kamčiatkos pusiasalyje pietinė siena eina iš pietvakarių į šiaurės rytus maždaug pusiasalio viduryje
Pagal pasiskirstymo pobūdį amžinasis įšalas gali būti suskirstytas į tris zonas: 1 - ištisinis, 2 - amžinasis įšalas su atšildytų dirvožemių salelėmis ir 3 - sala (amžinojo įšalo salos tarp atšildytų uolienų).
Kiekvienai iš šių zonų būdingas skirtingas sušalusių sluoksnių storis ir temperatūra. Tuo pačiu metu zonose galia ir temperatūra keičiasi kryptimi iš šiaurės, į pietus - galia mažėja, temperatūra didėja.
Ištisinio amžinojo įšalo zonai būdingas didžiausias sušalusių sluoksnių storis – nuo 500 ar daugiau metrų iki 300 m o žemiausia jų temperatūra – nuo 2° C iki 10° C ir žemiau.
Ištisinis amžinasis įšalas Rusijoje vystomas: šiaurinėje Bolšemelskajos tundros dalyje, Poliariniame Urale, Vakarų Sibiro tundroje, šiaurinėje Vidurio Sibiro plokščiakalnio dalyje (į šiaurę nuo Tunguskos žemutinės upės slėnio), visame pasaulyje. Taimyro pusiasalyje, Severnaja Zemljos salyno salose, Naujojo Sibiro salose, Yana-Indigirsk ir Kolymos pakrantės lygumose bei upės deltoje. Lena, Leno-Vilyui aliuvinėje lygumoje, Leno-Aldano plynaukštėje ir didžiuliame Verchojansko, Čerskio, Kolymos, Anadyro kalnagūbrių regione, taip pat Jukagiro plynaukštėje ir kitose vidinėse aukštumose, Anadyro lygumoje.
Zonoje, kur tarp amžinojo įšalo susidaro atšildytų uolienų salos, sušalusių sluoksnių storis kartais siekia 250-300 m, bet dažniau nuo 100-150 iki 10-20 m, temperatūra nuo 2 iki 0°C. Šio tipo amžinasis įšalas aptinkamas Bolšezemelskajos ir Malozemelskajos tundroje, Centriniame Sibiro plokščiakalnyje tarp Nižnija ir Podkamenaya Tunguska upių, pietinėje Leno-Aldano plokščiakalnio dalyje ir Užbaikalėje.
Salų amžinajam įšalui būdingas nedidelis įšalusių sluoksnių storis – nuo kelių dešimčių metrų iki kelių metrų, o temperatūra – artima 0°C.
Salų amžinasis įšalas randamas Kolos pusiasalyje, Kanin-Pechora regione, Vakarų Sibiro taigos zonoje, pietinėje Vidurio Sibiro plokščiakalnio dalyje, Tolimuosiuose Rytuose, šiaurinėje Sachalino salos dalyje, palei pakrantę prie Ochotsko jūros ir Kamčiatkoje.
Kalnų zonoje nuo Sajano iki Kopet-Dago ir Kaukaze amžinojo įšalo uolienos randamos daugiausia apledėjusių vietovių periferijoje ir dažniausiai yra salose. Amžinojo įšalo yra uolienose, kurios sudaro Laptevų ir Rytų Sibiro jūrų poliarinių šelfų jūrų dugną, esančiame šelfe į šiaurę nuo Aliaskos.
Vidurinėje Azijoje yra didelių amžinojo įšalo plotų. Tai Hindukušo, Rytų Tien Šanio, Nan Šanio, Kun Luno, Himalajų ir Tibeto aukštumų plotai.
Šiaurės Amerikos žemyne amžinojo įšalo riba eina palei Ramiojo vandenyno pakrantę, jos šiek tiek nepasiekdama, tada eina palei vakarinį Šiaurės Amerikos kordiljerų šlaitą, kirsdama juos netoli 53 0 n. š., staigiai pasuka į šiaurę, eidamas šia kryptimi iki 57° šiaurės platumos. w. Tada ši siena eina į pietryčius, pasiekia pietinį Hudsono įlankos krantą ir, palikdama Labradoro pusiasalį į šiaurę, pasiekia Atlanto vandenyno krantus.
Amžinojo įšalo regionui taip pat priklauso Grenlandijos ir Islandijos salos.
Pietiniame pusrutulyje amžinasis įšalas apima visą Antarktidos žemyną ir yra Andų aukštumose Pietų Amerikoje. Afrikoje ir Australijoje amžinojo įšalo visiškai nėra.
Pagrindinės klimato ypatybės, būdingos vietovėms, kuriose yra plačiai paplitusi užšalimo zona, paprastai yra: neigiama vidutinė metinė oro temperatūra, sausos, šaltos ilgos žiemos, trumpos vasaros, mažas kritulių kiekis, ypač žiemą. Todėl žiemą būdinga anticikloninė atmosferos būsena, kuri skatina mažą kritulių kiekį, didelį oro skaidrumą ir didelius šilumos nuostolius iš žemės plutos. Todėl didžiausios amžinojo įšalo teritorijos Eurazijoje ir Šiaurės Amerikoje tam tikru mastu sutampa su Azijos ir Šiaurės Amerikos anticiklonų užimamomis erdvėmis.
Amžinojo įšalo regiono hidrogeologinės sąlygos. Požeminis vanduo daro labai didelę įtaką amžinojo įšalo formavimuisi; amžinasis įšalas savo ruožtu yra galingas veiksnys kuriant specifinę hidrogeologinę aplinką.
Sušalusių uolienų sluoksnio atsiradimas gali prisidėti prie vieno ar kito pavienio vandeningojo sluoksnio atskyrimo į dalis, susidaryti vandeningus sluoksnius, kurie anksčiau nebuvo pastebimi, sutrikdyti paviršinio ir požeminio vandens tarpusavio ryšį, lokalizuoti papildymo ir išleidimo vietas, apriboti jas teritorijose. talikų, keisti požeminio vandens judėjimo kryptį ir greitį ir pan. Taigi užšalusioje zonoje susidaro visiškai ypatingos sąlygos požeminio vandens išdėstymui, mitybai, judėjimui ir iškrovimui.
Požeminis vanduo turi įtakos uolienų terminiam režimui. Jie keičia savo termofizines savybes. Požeminio vandens judėjimas sukelia konvekcinius šilumos srautus. Dėl konvekcinio šilumos perdavimo sąveikos su laidžiu šilumos srautu, ateinančiu iš žemės vidaus, uolienose vyksta šiluminės energijos persiskirstymas, dėl kurio pasikeičia jų temperatūros laukas ir pačios amžinojo įšalo vystymosi sąlygos.
Vandeningųjų sluoksnių užšalimas lemia savotišką ledo pasiskirstymą uolienose, kuris daugiausia priklauso nuo horizonto prisotinimo vandeniu laipsnio, uolienų sudėties, taip pat nuo jų vandens pralaidumo dėl poringumo, lūžių ir kt. iki netolygaus užšalimo vandeninguose sluoksniuose Dažnai atsiranda didelių įtempių ir in situ slėgių, dėl kurių vanduo su slėgiu gali judėti link vietovių, kuriose yra mažesnis in situ slėgis. Tokiu atveju gali įtrūkti stogas ir ant paviršiaus išsilieti vanduo, suformuojant ledo užtvankas. Jei stogo proveržis neįvyksta, ledo sankaupos susidaro gana didelių kūnų pavidalu - lakštinio ar lakolito pavidalo. Hidrolakkolitai, susidarantys šalia žemės paviršiaus, reljefe atsiranda išgaubtų kauburėlių pavidalu.
Požeminio vandens klasifikacija:
1. Aukščiausio įšalo vandenys, esantys atitirpusiose uolienose virš amžinojo įšalo stogo.Tarp jų yra: a) aktyvaus sluoksnio ir b) daugiamečių neperteklinių talikų (po latakų, paežerių, vadinamųjų nesusiliejančių amžinojo įšalo) vandenys.
2. Taliko zonų vandenys, esantis per talikus, apribotas šonuose sušalusių uolų. Taliko zonos yra pagrindiniai maršrutai, kuriais vyksta susisiekimas tarp paviršinio, sub-amžinojo įšalo ir amžinojo įšalo vandenų. Per šias zonas vyksta įvairių tipų požeminio vandens papildymas ir išleidimas.
3. Subamžino įšalo vandenys yra pirmojo vandeningojo sluoksnio arba vandeningojo skilimo zonos vandenys nuo amžinojo įšalo pagrindo. Tarp šių vandenų išskiriami besiliečiantys ir nesiliečiantys vandenys. Pirmieji yra vienokioje ar kitokioje tiesioginėje sąveikoje su sustingusia mase, o antrieji nėra tiesiogiai su ja susiję, t.
4. Intermafrost vandenys, esančios atšildytose uolienose, uždarytose tarp sustingusių uolienų horizontų.
5. Vidiniai amžinojo įšalo vandenys, esantys lokalizuotose atšildytų uolienų vietose, iš visų pusių apribotos sušalusių uolienų. Šie vandenys yra izoliuoti nuo bet kokios sąveikos su kitų tipų požeminiu vandeniu.
Mažiausiai ketvirtadalį visos mūsų planetos žemės užima amžinasis įšalas – dirvožemio sluoksnis, šiltuoju metų laiku neattirpdamas ilgus metus išlaikantis neigiamą temperatūrą.
Mokslo bendruomenėje šiuo metu įprasta amžinąjį įšalą vadinti amžinuoju įšalu arba amžinuoju įšalu, nes iš tikrųjų sušalęs sluoksnis egzistuoja ne „amžinai“, o tam tikrą laiką.
Kur galima rasti amžinojo įšalo?
Amžinasis įšalas – poliariniam ir subpoliariniam regionams būdingas reiškinys, stebimas teritorijoje, esančioje greta abiejų polių – Šiaurės ir Pietų. Be to, amžinasis įšalas randamas ir kituose planetos regionuose, įskaitant pusiaujo regionus, bet tik aukštų kalnų regionuose, viršūnėse, vainikuotose sniego kepurėmis.
Vienintelis žemynas, kuriame nėra amžinojo įšalo, yra gana toli nuo Pietų ašigalio esantis žemynas, kuriame nėra aukštų kalnų masyvų. Ištisiniai amžinojo įšalo masyvai yra šiaurinėje Eurazijos žemyno dalyje, Kanados šiaurėje, Aliaskoje, mažiausiai pusėje Grenlandijos ploto, taip pat visoje Antarktidoje. 
Sušalusio sluoksnio storis svyruoja nuo 30 centimetrų iki daugiau nei kilometro. Didžiausias užfiksuotas amžinojo įšalo gylis buvo rastas Sibiro Viliujaus upės aukštupyje, tekančioje Jakutijos teritorijoje, ir siekia 1370 metrų. Rusijoje amžinasis įšalas užima beveik du trečdalius visos teritorijos (65%) arba 11 milijonų kvadratinių kilometrų.
Daugelį teritorijų užima nuolatinis amžinasis įšalas, kuris yra daugiametis - tai yra Sibiro šiaurės rytai, Arkties salos, Novaja Zemlija ir kt. Šiek tiek į pietus esančioms teritorijoms būdingas vadinamasis salų amžinasis įšalas, kur sušalęs sluoksnis yra nedidelis ir gali būti ne vientisu sluoksniu, o atskiromis dėmėmis, o dirvožemio storio temperatūra svyruoja nuo –6 laipsnių iki nulio. .
Kaip pasireiškia amžinasis įšalas?
Šiauriniuose rajonuose, kur dirva įšalusi amžinojo įšalo, net vasarą atšyla tik plonas, ne didesnis kaip 5-10 centimetrų sluoksnis. Nutirpus žiemos sniegui susidarantis vanduo negali visiškai susigerti į dirvą, todėl vasarą viršutinis sluoksnis yra pusiau skystas purvas. 
Jei atšildytas dirvožemis yra ant šlaito, purvo „liežuvis“, veikiamas gravitacijos, dažnai nuslysta juo žemyn į žemumą. Tundros vietovėje daug kur gausu tokių purvo nuošliaužų pėdsakų.
Vasarai baigiantis kraštovaizdis gali pasikeisti neatpažįstamai. Lydymosi vanduo, užpildęs uolienų plyšius, užšąla (tuo pačiu jo tūris padidėja apie 10%) ir sulaužo uolieną. Tai sukelia dirvožemio slinkimą arba pasislinkimą. Išoriškai tokia vieta atrodo kaip apie 30-50 metrų aukščio kupolo formos kalva, kurios viršus suskilęs į kelias dalis arba aptrupėjęs.
Vietos gyventojai šias kalvas vadina „pingo“. Jų galima rasti ne tik Sibire, bet ir Kanadoje bei Grenlandijoje. Pingo viršūnėse dažnai susidaro nedideli krateriai, kurie vasarą virsta sekliais ežerais.
Amžinasis įšalas ir žmogaus veikla
Šiaurinių regionų vystymuisi žinios apie amžinojo įšalo ypatybes yra nepaprastai svarbios. Į amžinojo įšalo savybes būtina atsižvelgti statant pastatus ir statinius, atliekant geologinius tyrinėjimus, išgaunant naudingąsias iškasenas ir gabenant jas į palankesnius šalies regionus. Nekontroliuojamas amžinojo įšalo tirpimas gali sukelti daug problemų, todėl atliekant darbus tokios galimybės reikia visais būdais vengti. 
Tuo pačiu metu sušalęs, nejudrus dirvožemis yra labai patogus kasybai atviroje duobėje. Kadangi karjero sienos yra įšalusios ir netrupa, darbai atliekami daug efektyviau nei įprastomis sąlygomis.
Per pastarąjį dešimtmetį amžinojo įšalo užimama teritorija pradėjo mažėti. Sušalę sluoksniai pamažu traukiasi į šiaurę, nes bendra temperatūra kyla dėl visuotinio atšilimo procesų. Gali būti, kad po 50–100 metų nuo amžinojo įšalo išlaisvinti plotai galės tapti naujuoju Rusijos duonos krepšeliu.