Лаборатория
МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ГЕОФИЗИКИ
Института геофизики им. Ю.П. Булашевича УрО РАН
г. Екатеринбург
ул. Амундсена, д. 100
Контакты и реквизиты
Уральский геофизический вестник #2 (32), 2018

ГЕОТЕРМИЧЕСКИЕ ОЦЕНКИ ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА В ОСНОВАНИЯХ ПОЗДНЕПЛЕЙСТОЦЕНОВЫХ ЛЕДНИКОВЫХ ЩИТОВ. Ч. II. СКАНДИНАВСКИЙ ЩИТ

Д.Ю. Демежко А.А. Горностаева А.Н. Антипин

Институт геофизики УрО РАН, г. Екатеринбург

Аннотация. Проанализированы геотермические оценки температур земной поверхности на территории Северной Европы в последнем цикле ледниковой истории. В позднем плейстоцене (65–12 тыс. л. н.) значительная часть этой территории была занята Скандинавским ледниковым щитом. Геотермические данные свидетельствуют в пользу гипотезы «минимального» распространения ледника в период максимума последнего оледенения (LGM). Температуры земной поверхности за пределами ледникового щита были экстремально низкими (от -9 до -18 °C). В пределах ледникового щита существовали как талые, так и мерзлые зоны. Выявленная температурная зональность в целом согласуются с современной зональностью температур земной поверхности в Гренландии, что позволяет считать эти ледниковые щиты близкими аналогами. Изменения аномального климатически обусловленного теплового потока через земную поверхность за пределами ледникового щита происходили согласованно с вариациями инсоляции Земли, а в границах оледенения - независимо.
pdf
Демежко Д.Ю., Горностаева А.А., Антипин А.Н. ГЕОТЕРМИЧЕСКИЕ ОЦЕНКИ ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА В ОСНОВАНИЯХ ПОЗДНЕПЛЕЙСТОЦЕНОВЫХ ЛЕДНИКОВЫХ ЩИТОВ. Ч. II. СКАНДИНАВСКИЙ ЩИТ // Уральский геофизический вестник. № 2 (32), 2018, c. 20-33.
Ссылки
  1. Большиянов Д.Ю. Скандинавский ледниковый щит - новые данные и предложения // Известия Русского географического общества. 2015. Т. 147. № 6. С. 1–13.
  2. Глазнев В.Н., Кукконен И.Т., Раевский А.Б., Ёкинен Я. Новые данные о тепловом потоке центральной части Кольского полуострова // Доклады Академии наук. 2004. Т. 396. № 1. С. 102–104.
  3. Горностаева А.А. Алгоритм расчета теплового потока через земную поверхность по данным об изменениях температуры поверхности // Уральский геофизический вестник. 2014. № 1. С. 37–45.
  4. Горностаева А.А., Антипин А.Н. Орбитальная корректировка геотермических реконструкций палеоклимата // Известия Российской академии наук. Серия географическая. 2017. № 3. С. 58–64.
  5. Гросвальд М.Г. Оледенение Русского Севера и Северо-Востока в эпоху последнего великого похолодания. М.: Наука, 2009. 152 с.
  6. Демежко Д.Ю. Геотермический метод реконструкции палеоклимата (на примере Уральский геофизический вестник № 2(32), 2018 г. Урала). Екатеринбург: УрО РАН, 2001. 144 с.
  7. Демежко Д.Ю., Рывкин Д.Г., Уткин В.И., Дучков А.Д., Балобаев В.Т. Пространственные закономерности плейстоцен/голоценового потепления в Северной Евразии // Уральский геофизический вестник. 2007. № 1(10). С. 6–26.
  8. Демежко Д.Ю., Горностаева А.А., Тарханов Г.В., Есипко О.А. Реконструкция температурной истории земной поверхности за последние 30 000 лет по данным термометрии Онежской параметрической скважины // Геофизические исследования. 2013. Т. 14. № 2. С. 38–48.
  9. Демежко Д.Ю., Горностаева А.А. Реконструкция изменений теплового потока через земную поверхность на Урале по геотермическим и метеоданным // Геофизические процессы и биосфера. 2014а. Т. 13. № 4. С. 21–40.
  10. Демежко Д.Ю., Горностаева А.А. Реконструкции долговременных изменений теплового потока через земную поверхность по данным геотермии глубоких скважин // Геология и геофизика. 2014б. Т. 55. № 12. С. 1841–1846.
  11. Демежко Д.Ю., Горностаева А.А., Майорович Я., Шафанда Я. Новый подход к палеоклиматической интерпретации данных термометрии 2.3-км скважины Hunt Well (провинция Альберта, Канада) // Уральский геофизический вестник. 2015. № 2(26). С. 29–40.
  12. Демежко Д.Ю. Геотермические оценки теплового режима в основаниях позднеплейстоценовых ледниковых щитов. Ч.I. Лаврентийский щит // Уральский геофизический вестник. 2016. № 2. С. 22–32.
  13. Марков Д.С. Геоинформационный анализ ареала распространения ребристых морен в Ивановской области // Вестник Удмуртского университета. Серия «Биология. Науки о Земле». 2011. № 2. C. 116–121.
  14. Чувардинский В.Г. Четвертичный период. Новая геологическая концепция. Апатиты: изд-во КНЦ РАН, 2012. 302 с.
  15. Aschwanden A. Thermodynamics of Glaciers. University of Alaska Fairbanks, USA, 2014.(https://glaciers.gi.alaska.edu/sites/default/ files/Notes_thermodynamics_Aschwanden2014.pdf).
  16. Balling N., Lind G., Landstrom O., Eriksson K.G., and Malmqvist D. Thermal measurements from the deep Gravberg-1 well / R. D&D Rep., U/G. 1990/57. 13 pp.
  17. Berger A., and Loutre M.F. Insolation values for the climate of the last 10 million of years // Quaternary Sciences Review. 1991. V.10. No. 4. P. 297–317. Data from from http:// gcmd.nasa.gov/records/GCMD_EARTH_LAND_NGDC_PALEOCLIM_INSOL.html.
  18. Chouinard C., and Mareschal J.C. Ground surface temperature history in southern Canada: temperatures at the base of the Laurentide ice sheet and during the Holocene // Earth and Planetary Science Letters. 2009. V. 277(1). P. 280–289.
  19. Cuffey K.M., Clow G.D., Alley R.B., Stuiver M., Waddington E.D., and Saltus R.W. Large arctic temperature change at the WisconsinHolocene glacial transition // Science. 1995. V. 270(5235). P. 455–458.
  20. Dahl-Jensen D., Mosegaard K., Gundestrup N., Clow G.D., Johnsen S.J., Hansen A.W., and Balling N. Past temperatures directly from the Greenland ice sheet // Science. 1998. V. 282 (5387). P. 268–271.
  21. Dahl-Jensen D., Gundest Уральский геофизический вестник № 2(32), 2018 г. hole temperature data // Bulletin of Geography. Physical Geography Series. 2013. V. 6. No. 1. P. 7–25.
  22. Demezhko D.Y., and Gornostaeva A.A. Late Pleistocene-Holocene ground surface heat flux changes reconstructed from borehole temperature data (the Urals, Russia) // Climate of the Past. 2015a. V. 11 (4). P. 647–652.
  23. Demezhko D.Yu., and Gornostaeva A.A. Reconstructing Ground Surface Heat Flux Variationsfor the Urals on the Basis of Geothermal and Meteorological Data // Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics. 2015b. V. 51. No. 7. P. 723–736.
  24. Demezhko D., Gornostaeva A., Majorowicz J., and Safanda J. Temperature and heat flux changes at the base of Laurentide ice sheet inferred from geothermal data (evidence from province of Alberta, Canada) // Int. J. Earth Sci. (Geol. Rundsch). 2018. V. 107. P. 113–121.
  25. Farquharson C.G., and Oldenburg D.W. A comparison of automatic techniques for estimating the regularization parameter in nonlinear inverse problems // Geophys. J. Int. 2004. V. 156. P. 411–425.
  26. Forsstrom P.L. Through a glacial cycle: simulation of the Eurasian ice sheet dynamics during the last glaciation // Annales Academiae Scientiarum Fennicae, Geologica-Geographica 168. 2005. 94 pp.
  27. Galushkin Y. Numerical simulation of permafrost evolution as a part of sedimentary basin modeling: permafrost in the Pliocene– Holocene climate history of the Urengoy field in the West Siberian basin // Canadian Journal of Earth Sciences. 1997. V. 34. No. 7. P. 935–948.
  28. Harrison W.D. Temperature measurements in a temperate glacier // J. Glaciol. 1975. V. 14. P. 23–30.
  29. Hughes T. Modeling ice sheets from the bottom up // Quaternary Science Reviews. 2009. V. 28 (19). P. 1831–1849.
  30. Kleman J., and Hattestrand C. Frozen-bed Fennoscandian and Laurentide ice sheets during the Last Glacial Maximum // Nature. 1999. V. 402. No. 6757. P. 63–66.
  31. Kleman J., and Glasser N.F. The subglacial thermal organization (STO) of ice sheets // Quaternary Science Reviews. 2007. V. 26. No. 5–6. P. 585–597.
  32. Kukkonen I.T., and Safanda J. Palaeoclimate and structure: the most important factors controlling subsurface temperatures in crystalline rocks. A case history from Outokumpu, eastern Finland // Geophysical Journal International. 1996. V. 126. No. 1. P. 101–112.
  33. Kukkonen I.T., Gosnold W.D., and Safanda J. Anomalously low heat flow density in eastern Karelia, Baltic Shield: a possible paleoclimate signature // Tectonophysics. 1998. V. 291. P. 235–249.
  34. Kukkonen I.T., Rath V., Kivekas L., Safanda J., and Cermak V. Geothermal studies of the Outokumpu Deep Drill Hole, Finland: Vertical variation in heat flow and palaeoclimatic implications // Physics of the Earth and Planetary Interiors. 2011. V. 188(1–2). P. 9–25.
  35. Kukkonen I.T., Rath V., and Korpisalo A. Paleoclimatic Inversion of Ground Surface Temperature History from Geothermal Data on the Olkiluoto Drill Hole OL-KR56 / Working Report no. 2015-49, Helsinki, 2015. 64 pp.
  36. Leeson A.A., Shepherd A., Briggs K., Howat I., Fettweis X., Morlighem M., and Rignot E. Supraglacial lakes on the Greenland ice sheet advance inland under warming climate // Nature Climate Change. 2015. V. 5(1). P. 51–55.
  37. Luterbacher J., Dietrich D., Xoplaki E., Grosjean M., and Wanner H. European seasonal and annual temperature variability, trends and extremes since 1500 // Science. 2004. V. 303. P. 1499–1503.
  38. MacGregor J.A., Fahnestock M.A., Catania G.A., Aschwanden A., Clow G.D., Colgan W.T., and Price S.F. A synthesis of the basal thermal state of the Greenland Ice Sheet // Journal of Geophysical Research: Earth Surface. 2016. V. 121(7). P. 1328–1350.
  39. Majorowicz J., and Safanda J. Heat flow variation with depth in Poland: evidence from equilibrium temperature logs in 2.9-km-deep well Torun-1 // International Journal of Earth Sciences. 2008. V. 97. No. 2. P. 307–315.
  40. Majorowicz J., and Wybraniec S. New terrestrial heat flow map of Europe after regional paleoclimatic correction application // International Journal of Earth Sciences. 2011. V. 100. Уральский геофизический вестник № 2(32), 2018 г. No. 4. P. 881–887.
  41. Majorowicz J. Permafrost at the ice base of recent Pleistocene glaciations–inferences from borehole temperature profiles // Bulletin of Geography. Physical Geography Series. 2012. V. 5(1). P. 7–28.
  42. Majorowicz J., and Safanda J. Effect of postglacial warming seen in high precision temperature log deep into the granites in NE Alberta // International Journal of Earth Sciences. 2015. V. 104 (6). P. 1563–1571.
  43. Mareschal J.C., Rolandone F., and Bienfait G. Heat flow variations in a deep borehole near Sept-Iles, Quebec, Canada: Paleoclimatic interpretation and implications for regional heat flow estimates // Geophysical Research Letters. 1999. V. 26(14). P. 2049–2052.
  44. Marshall S.J., and Clark P.U. Basal temperature evolution of North American ice sheets and implications for the 100-kyr cycle // Geophysical Research Letters. 2002. V. 29 (24). P. 1–4.
  45. Maystrenko Y.P., Slagstad T., Elvebakk H.K., Olesen O., Ganerod G.V., and Ronning J.S. New heat flow data from three boreholes nearBergen, Stavanger and Moss, southern Norway // Geothermics. 2015. V. 56. P. 79–92.
  46. Pickler C., Beltrami H., and Mareschal J.C. Laurentide Ice Sheet basal temperatures during the last glacial cycle as inferred from borehole data // Climate of the Past. 2016. V. 2(1). P. 115–127.
  47. Popov Y.A., Pevzner S.L., Pimenov V.P., and Romushkevich R.A. New geothermal data from theKola superdeepwell SG-3 // Tectonophysics. 1999. V. 306. P. 345–366.
  48. Rath V., and Mottaghy D. Smooth inversion for ground surface temperature histories: estimating the optimum regularization parameter by generalized cross-validation // Geophysical Journal International. 2007. V. 171. No. 3. P. 1440–1448.
  49. Rogozhina I., Petrunin A.G., Vaughan A.P., Steinberger B., Johnson J.V., Kaban M.K., and Koulakov I. Melting at the base of the Greenland ice sheet explained by Iceland hotspot history // Nature Geoscience. 2016. V. 9(5). P. 366–369.
  50. Rolandone F., Mareschal J.C., and Jaupart C. Temperatures at the base of the Laurentide Ice Sheet inferred from borehole temperature data // Geophysical Research Letters. 2003. V. 30. No. 18. P. 1–4.
  51. Safanda J., Szewczyk J., and Majorowicz J. Geothermal evidence of very low glacial temperatures on a rim of the Fennoscandian ice sheet // Geophysical Research Letters. 2004. V. 31. No. 7. L07211. doi: 10.1029/ 2004GL019547.
  52. Siegert M.J., Dowdeswell J.A., Hald M., and Svendsen J.I. Modelling the Eurasian Ice Sheet through a full (Weichselian) glacial cycle // Global and Planetary Change. 2001. V. 31(1–4). P. 367–385.
  53. Smellie J., Pitkanen P., Koskinen L., Aaltonen I., Eichinger F., Waber N., and Poteri A. Evolution of the Olkiluoto Site: Palaeohydrogeochemical Considerations. Working Report, 2014. 27 pp.
  54. Schomacker A., Larsen N.K., Bjork A.A., and Kj?r K.H. Temperature observations from northernmost Greenland, 2006-2010 // Low Temperature Science. 2017. V. 75. P. 85–90. doi: 10.14943/lowtemsci.75.85.
  55. Svendsen J.I., Alexanderson H., Astakhov V.I., Demidov I., Dowdeswell J.A., Funder S., Gataullin V., Henriksen M., Hjort C., HoumarkNielsen M., Hubberten H.W., Ingolfsson O.,
  56. Jakobsson M., Kjer R.H., Larsen E., Lokrantz H., Lunkka J.P., Lysa A., Mangerud J., Matiouchkov A., Murray A., Moller P., Niessen F., Nikolskaya O., Polyak L., Saarnisto M., Siegertk, Martin J., Siegert C., Spielhagen R.F., and Stein R. Late Quaternary ice sheet history of northern Eurasia // Quaternary Science Reviews. 2004. V. 23(11–13). P. 1229–1271.
  57. Toropainen V. Core Drilling of Deep Drillhole OL-KR56 at Olkiluoto in Eurajoki 2011- 2012 // Working Report 2012-52. Posiva Oy, 2012. P. 12–33.
  58. Weertman J. Comparison between measured and theoretical temperature profiles of the Camp Century, Greenland, borehole // Journal of Geophysical Research. 1968. V. 73(8). P. 2691–2700.
  59. Xing L.U. Estimations of undisturbed ground temperatures using numerical and analytical modeling. Oklahoma State University, 2008. 393 pp.
Просмотров: 742 | Скачиваний: 482
Яндекс.Метрика
© 2006 – 2018
Icons by Freepik from www.flaticon.com
Вся информация получена из открытых источников.