Оценка термобарического состояния и изменения баланса массы подледникового озера Восток после вскрытия

А. Н. Марков; П. Г. Талалай

doi:10.15356/2076-6734-2014-1-20-26

Оценка термобарического состояния и изменения баланса массы подледникового озера Восток после вскрытия

А. Н. Марков, П. Г. Талалай

https://doi.org/10.15356/2076-6734-2014-1-20-26

Аннотация

Оценка термобарических условий в подледниковых водоёмах Антарктиды – одна из важнейших задач современных исследований, поскольку представляет собой инструмент для адекватного прогнозирования процесса их вскрытия. Разгерметизация замкнутого объёма изолированных субгляциальных водных систем сопровождается нарушением их термобарического равновесия, что вызывает изменение условий фазового перехода на всей поверхности контакта лёд–вода. Происходящее при этом уменьшение давления в воде озера приводит к «опусканию» границы фазового перехода лёд–вода и нарастанию дополнительного слоя конжеляционного льда на нижней поверхности контакта ледника с водой. Реализованное вскрытие оз. Восток и возможная технология повторного проникновения предусматривают подъём воды в скважину из озера как один из этапов, предотвращающих загрязнение реликтовой водной системы. При такой технологии крайне важную роль играют достоверность определения давления в воде оз. Восток и соответственно дифференциального давления на контакте скважины с озером. В статье оцениваются величины давления в замкнутом объёме водной системы оз. Восток и процессы, происходящие в нём при различных вариантах представления о первоначальном барическом состоянии системы. Кроме того, проанализированы возможные последствия некорректной оценки давления.

Ключ. слова

Антарктида, баланс массы льда, бурение во льду, подледниковые озера,

Об авторах

А. Н. Марков

Цзилиньский университет, КНР
Китай

П. Г. Талалай

Цзилиньский университет, КНР
Китай

Список литературы

1. Vasiliev N.I., Lipenkov V.Ya., Dmitriev A.N., Podolyak A.V., Zubkov V.M. Results and peculiarity of drilling the borehole 5Г and first opening of Lake Vostok. Led i Sneg. Ice and Snow. 2012, 4 (120): 12–20. [In Russian].

2. Zotikov I.A. Antarkticheskoe podlednikovoe ozero Vostok: Glyatsiologiya, biologiya, planetologiya. Antarctic subglacial Lake Vostok: glaciology, biology, planet science. Moscow: Nauchnyi mir, 2010: 148 p. [In Russian].

3. Zotikov I.A., Nikolaenko A.V. Study the dependence of thermal physics characteristics of ice from the hydrostatic pressure and temperature. Materialy Glyatsiologicheskikh Issledovaniy. Data of Glaciological Studies. 1991, 71: 22–27. [In Russian].

4. Lukin V.V. Poslednie shagi pered nachalom proniknoveniya v ozero Vostok. The last steps before beginning of penetration to the Lake Vostok. Press-relies of AARI. 15 Decemder 2011. http://www.aari.nw.ru/docs/press_release/2011/Восток 1412 add.pdf [In Russian].

5. Lipenkov V.Ya., Ekaykin A.A., Vsiliev N/I/. Podolyak A.V. Drilling works at the Vostok station in the season of 58th RAE. Report of RAE. 15 March 2013. [In Russian].

6. Popov S.V., Masolov V.N., Lukin V.V. Lake Vostok, Eastern Antarctica: glacier thickness, depth of the lake, subglacier and bottom relief. Led i Sneg. Ice and Snow. 2011, 1 (113): 25–35. [In Russian].

7. Popov S.V., Chernoglazov Yu.B. Subglacial Lake Vostok, Eastern Antarctica: coastal line and surrounding water reservoirs. Led i Sneg. Ice and Snow. 2011, 1 (113): 13–24. [In Russian].

8. Salamatin A.N., Vostretsov R.N., Petit J.-R., Lipenkov V.Ya., Barkov N.I. Geophysical and paleoclimatic applications of composite temperature profile from the deep borehole at the Vostok station. Materialy Glyatsiologicheskikh Issledovaniy. Data of Glaciological Studies. 1998, 85: 233–240. [In Russian].

9. Lipenkov V.Y, Salamatin A.N., Duval P. Bubbly-ice densification in ice sheets: 11. Applications. Journ. of Glaciology. 1997, 43 (145): 397–407.

10. Feynman R. F., Leighton R. B., Sands M. The Feynman Lectures on Physics. Addison-Wesley Publishing Company, INC. 1963–1964: 1400 p.

11. Lukin V., Lipenkov V., Vasiliev N. Drilling into subglacial Lake Vostok. Report on XXXII SCAR Open Science Conference, 15–19 July 2012. Portland, USA.

12. Rodert J. Urick Principles of underwater sound. McGraw-Hill, 1975: 384 p.

13. Talalay P.G., Markov A.N., Sysoev M.A. New frontiers of Antarctic subglacial lakes exploration // Geography. Environment. Sustainability. 2013, 6 (1):14–28.

14. Tchistyakov V.K., Kracilev A., Lipenkov V.Ya., Balestrieri J.Ph., Rado C., Petit J.R. Behavior of a deep hole drilled in ice at Vostok Station. Memoirs of National Institute of Polar Research. 1994, 49: 247–255.

15. Ueda H.T. Byrd Station drilling 1966–69. Annals of Glaciology. 2007, 47: 24–27.

16. Verkulic S.R., Kudryashov B.B., Barkov N.I., Vasiliev N.I., Vostretsov R.N., Dmitriev A.N., Zubkov V.M., Krasilev A.V., Talalay P.G., Lipenkov V.Ya., Savatyugin L.M., Kuz’mina I.N. Proposal for penetration and exploration of sub-glacial Lake Vostok, Antarctica. Memoirs of National Institute of Polar Research: Special issue. 2002, 56: 245–252.

17. Wilhelms F. Sub-glacial penetration from an ice driller’s and a biologist’s perspective. Geophys. Research Abstracts. 2007, 9: 09619.

Дополнительные файлы

Для цитирования: Марков А.Н., Талалай П.Г. Оценка термобарического состояния и изменения баланса массы подледникового озера Восток после вскрытия. Лёд и Снег. 2014;54(1):20-26. https://doi.org/10.15356/2076-6734-2014-1-20-26

For citation: Markov A.N., Talalay P.G. Assessment of thermobaric state and change of the mass balance in the subgkacial Lake Vostok after drilling-in. Ice and Snow. 2014;54(1):20-26. https://doi.org/10.15356/2076-6734-2014-1-20-26

Обратные ссылки

Обратные ссылки не определены.

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.

ISSN 2076-6734 (Print)
ISSN 2412-3765 (Online)

Логин
Пароль