Природно-техногенное наледеобразование в Арктической зоне: природно-климатические факторы, механизмы формирования и инженерная защита

Природно-техногенное наледеобразование в Арктической зоне: природно-климатические факторы, механизмы формирования и инженерная защита

Гребенец В.И., Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, г. Москва, Россия

Николаева Е.С., Институт мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН, г. Якутск, Россия

Сидорова Т.А., Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, г. Москва, Россия; Институт мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН, г. Якутск, Россия

Кизяков А.И., Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, г. Москва, Россия

Керимов А.Г., Арктический научно-исследовательский институт геотехнической безопасности им. М.В. Кима, г. Норильск, Россия

Аннотация

Интенсификация криогенных процессов в Арктической зоне в условиях ускоряющегося климатического сдвига обусловливает эскалацию природно-техногенных наледей — сложных геокриологических явлений, генезис которых определяется совместным действием природных факторов и антропогенных воздействий на распределённые объекты инфраструктуры. Отсутствие систематизированной типологии и количественных критериев классификации таких образований существенно ограничивает эффективность инженерной защиты в вечномёрзлых толщах. В работе на основе комплексного анализа реанализов ERA5, натурных термометрических и гидрологических наблюдений, аэрокосмической съёмки и численного моделирования тепловых полей рассмотрены условия формирования, механизмы развития и типологические особенности природно-техногенных наледей. Установлено, что климатические триггеры образований включают комбинацию переувлажнения сезонно-талого слоя, позднего промерзания грунтов и резких температурных аномалий на фоне регионального потепления 0,4–0,5 °C/десятилетие. Показано, что характеристики снежного покрова (мощность до 250 см, плотность 70–390 кг/м³) критически определяют глубину промерзания и формирование стойких таликов, особенно в зонах снегоочистки трасс. Разработана расширенная классификация, выделяющая четыре типа и шесть подтипов наледей по шести критериям — источник питания, барьерное условие, механизм формирования, морфология, интенсивность роста и сезонность. Тип I соответствует наледям напорных надмерзлотных вод, тип II — подпруживанию подмерзлотных вод, тип III — трансформации природных систем под техногенным воздействием, тип IV — комбинированным образованиям. Скорости льдонакопления варьируют от долей см/сут до десятков см/сут. Обобщены инженерно-технические решения по защите инфраструктуры с оценкой их эффективности в условиях трансформации криолитозоны.

Ключевые слова: криогенные процессы, типизация наледей, природно-техногенные наледи, вечномёрзлые породы, сезонно-талый слой, климатические триггеры, инженерная защита, Арктическая зона.

1. Введение

1.1. Актуальность проблемы

1.1.1. Современные климатические тренды в Арктике

Арктическая зона в настоящее время подвергается наиболее интенсивным климатическим трансформациям на планете. Согласно данным шестого оценочного доклада Межправительственной группы экспертов по изменению климата (Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC), среднегодовая температура воздуха в полярных регионах увеличивается в 2–3 раза быстрее, чем в среднем по Земле [1]. Анализ долгосрочных рядов реанализа ERA5 (Copernicus Climate Change Service) демонстрирует устойчивый тренд потепления в Арктике на уровне 0,4–0,5 °C за десятилетие [2].

Параллельно с температурным ростом фиксируется тенденция к увеличению годовой суммы атмосферных осадков: в ряде арктических регионов величина осадков возросла с 600–700 мм в 1940-е годы до 700–800 мм в 2020-е [2]. На линейный тренд накладываются мультидекадные волны изменения количества осадков продолжительностью 25–30 лет, при этом на коротких интервалах (2–3 года) сумма осадков может варьировать почти вдвое — от 550 до 900 мм [3]. Особую озабоченность вызывает участившийся комплекс аномальных метеоусловий, включающий сентябрьские дождевые осадки при положительной температуре воздуха, приводящие к переувлажнению сезонно-таглого слоя (СТС, active layer) на 25–30 % выше среднемноголетних значений; смещение даты устойчивого перехода температуры через 0 °C на более поздние сроки; аномально мягкие условия в ноябре–декабре, замедляющие зимнее промерзание грунтов; и последующее резкое похолодание с температурами ниже –30 °C, активизирующее нарастание ледяных масс [3]. Указанные климатические триггеры создают предпосылки для интенсификации криогенных процессов, включая термокарст, криогенное пучение и наледеобразование. При этом снежный покров играет ключевую роль в формировании теплового режима грунтов: его пространственная неоднородность обусловливает контрастные условия промерзания и протаивания на соседних участках, что кардинально изменяет условия миграции подземных вод и создает гидродинамические предпосылки для льдонакопления [4][5]. Подробный анализ климатических факторов, их количественных характеристик и взаимосвязей с криогенными процессами приведен в разделе 2.

1.1.2. Техногенное освоение криолитозоны и активизация криогенных процессов

Интенсификация промышленного освоения территорий распространения вечномерзлых пород (криолитозоны) в Арктической зоне приводит к формированию специфического класса геокриологических явлений — природно-техногенных наледей. В отличие от естественных (природных) наледей, формирующихся преимущественно в руслах рек и долинах ручьев вследствие зимнего подпора подземных вод [6], природно-техногенные наледи возникают в результате нарушения естественного тепло- и влагообмена в зоне взаимодействия криолитозоны и инженерных сооружений [7].

Вечномерзлые породы Арктики характеризуются мощностью мерзлой толщи до 120–150 м и температурой пород на уровне нулевых годовых амплитуд –2,5…–4,5 °C на равнинных территориях [5]. В природных условиях при подобных геотермических параметрах грунтовые наледи не формируются ввиду неглубокого сезонного протаивания. Однако техногенные противофильтрационные барьеры — дорожные полотна с регулярной снегоочисткой, здания с холодными подпольями, защитные дамбы — нарушают природный режим фильтрации подземных вод в СТС и зоне трещиноватости скальных пород [7][8]. Создаваемый при этом гидродинамический подпор в сочетании с криостатическим давлением в замкнутых таликовых линзах приводит к прорыву грунтовых вод и формированию экстенсивных наледных полей [8]. Скорости нарастания природно-техногенных наледей достигают нескольких сантиметров в сутки, а суммарная мощность льда за зимний сезон может составлять 2–3 м [8], что существенно повышает геокриологические риски для инженерной инфраструктуры, активизируя криогенное пучение и термокарст в основании сооружений [5]. Механизмы формирования природно-техногенных наледей, источники их питания и динамика льдонакопления рассмотрены детально в разделе 4.

1.1.3. Нормативные требования к учету наледеобразования

Проблематика наледеобразования нашла отражение в современных нормативных документах, регламентирующих проектирование и строительство в криолитозоне. Свод правил СП 47.13330.2016 «Инженерные изыскания для строительства» устанавливает требования к выявлению и оценке наледно-опасных территорий на стадии инженерно-геологических изысканий [9]. Свод правил СП 539.1325800.2024 «Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах» содержит методические положения по учету влияния процессов наледеобразования на несущую способность оснований и устойчивость сооружений [10]. Международный стандарт ISO 19906:2019 «Petroleum and natural gas industries — Arctic offshore structures» определяет требования к учету криогенных процессов, включая наледеобразование (icing), при проектировании сооружений в арктических условиях [11].

Несмотря на наличие нормативной базы, существующие документы не содержат детализированных методик прогноза природно-техногенного наледеобразования и недостаточно учитывают современные климатические тренды, усиливающие проявленность данного процесса. Формирование обобщенных рекомендаций по инженерной защите требует систематизации механизмов формирования и типологии природно-техногенных наледей [7][12].

1.2. Цели и задачи исследования

Настоящая работа направлена на комплексный анализ природно-техногенного наледеобразования в Арктической зоне и разработку научно обоснованных рекомендаций по инженерной защите территорий и сооружений.

Основная цель — установление взаимосвязей между природно-климатическими факторами, геокриологическими предпосылками и техногенными триггерами в механизмах формирования наледей в криолитозоне и разработка на их основе расширенной типологии и обобщенных рекомендаций по противоналедной защите.

Для достижения поставленной цели сформулированы следующие задачи:

1.          Анализ природно-климатических факторов наледеобразования — температурных трендов, режима осадков, роли снежного покрова и аномальных метеоусловий как климатических триггеров, активизирующих процессы льдонакопления.

2.          Разработка расширенной типологии природно-техногенных наледей на основе выделения типов по механизму формирования, источнику питания, характеру техногенного барьера и гидрогеологическим условиям.

3.          Формулировка обобщенных рекомендаций по инженерной защите от природно-техногенных наледей, включающих снеготехнические, гидрологические, термические и организационно-технологические мероприятия.

1.3. Научная новизна

Научная новизна представленного исследования определяется двумя ключевыми положениями.

Во-первых, впервые реализован комплексный подход к анализу взаимодействия климатических триггеров и техногенных барьеров в механизмах формирования природно-техногенных наледей. Традиционные исследования, начиная с классических работ Алексеева [6] и Tolstikhin [14], рассматривали наледи преимущественно как природное явление. Работы Белина и др. [7], а также исследования Керимова [8] и Лапердина [13] заложили основы изучения природно-техногенных наледей в индустриальных регионах криолитозоны. В настоящей статье данный подход развивается путем количественной оценки вклада каждого из факторов — климатического (переувлажнение СТС, позднее промерзание, резкое похолодание) и техногенного (снегоочистка, холодные подполья, дамбы) — в итоговый механизм льдонакопления. Результаты количественного анализа представлены в разделе 4.

Во-вторых, предложена расширенная типологическая модель природно-техногенных наледей, включающая четыре типа (I–IV) и шесть подтипов, выделенных на основе критериальных оснований: механизма формирования, источника питания, характера техногенного барьера и гидрогеологических условий. Данная классификация опирается на современные данные дистанционного зондирования, термометрических наблюдений и численного моделирования [12][14], что обеспечивает ее объективность и практическую применимость для прогноза и разработки мероприятий противоналедной защиты.

Установленные закономерности и разработанная типология могут быть использованы при проектировании новых и эксплуатации существующих инженерных сооружений в криолитозоне, а также при корректировке существующих нормативных документов с учетом современных климатических трендов [9][10].

2. Природно-климатические предпосылки наледеобразования в Арктике

2.1 Температурный режим и его тренды

Формирование наледей в зоне вечномерзлых пород определяется совокупностью климатических факторов, среди которых температурный режим занимает центральное место [2][4]. Анализ долгосрочных рядов реанализа ERA5 (ECMWF Reanalysis v5) программы Copernicus Climate Change Service [35] выявляет чёткий фазовый переход: период понижения среднегодовой температуры в 1940–1960-х годах сменился устойчивым потеплением с начала 1970-х годов, совпадающим с крупномасштабной сменой циркуляционных режимов Северного полушария [37].

В Арктических регионах фиксируется ускоренное потепление (Arctic amplification): среднегодовая температура воздуха повышается на – за десятилетие, что превышает глобальный средний темп примерно в два раза [4][37]. Данный эффект обусловлен положительными обратными связями, связанными с сокращением морского льда и снежного покрова, изменением альбедо поверхности и увеличением поглощения тепловой радиации [37]. Для территорий с низкотемпературной мерзлотой такие темпы потепления напрямую влияют на глубину сезонного протаивания, стабильность многолетнемерзлых пород и интенсивность криогенных процессов, включая наледеобразование [12].

На фоне линейного тренда потепления накладываются колебания различной периодичности. Межгодовая изменчивость температурного режима достаточно велика: амплитуда отклонений среднегодовой температуры от многолетней нормы достигает 2–3°C [35]. Последние десятилетия отмечаются удлинением периода с положительными температурами и сокращением продолжительности зимнего сезона [37]. Особую роль в контексте наледеобразования играет характер перехода температуры воздуха через 0°C в осенне-зимний период: в условиях современного потепления фиксируется тенденция к смещению даты устойчивого перехода через 0°C с конца сентября на середину — вторую половину октября [35]. В ноябре–декабре отмечаются аномально мягкие условия, при которых среднесуточные температуры заметно превышают климатическую норму. Такая задержка промерзания грунтов в сочетании с высокой влажностью осеннего сезона критически важна для формирования наледных процессов, поскольку именно в этот период закладывается начальное влагосодержание сезонно-талого слоя (СТС, active layer) и определяются условия его последующего промерзания [2].

Повышение летней температуры воздуха приводит к увеличению глубины сезонного протаивания — одного из ключевых параметров, регулирующих условия наледеобразования [21]. Для равнинных территорий с низкотемпературной мерзлотой нормативная глубина сезонного оттаивания составляет – [29]. Однако в условиях аномально тёплых лет и при наличии факторов, усиливающих теплоприток в грунты (мощный снежный покров, нарушение почвенно-растительного слоя, технические насыпи), глубина оттаивания может превышать нормативные значения [9][30]. Рост глубины сезонного протаивания увеличивает объём талых грунтов, способных аккумулировать влагу, и расширяет зону активной фильтрации подземных вод в СТС [2][32]. В природных условиях, при умеренной глубине протаивания и отсутствии дополнительных источников влаги, грунтовые наледи в подзоне сплошного мерзлотораспространения формируются редко [3][13]; однако в условиях техногенного преобразования территории и современных климатических трендов увеличение толщины СТС создаёт более благоприятные условия для накопления и фильтрации влаги [5][7].

2.2 Осадки и влажностный режим

Атмосферные осадки являются непосредственным источником влаги, поступающей в СТС и формирующего потенциал для наледеобразования [28]. Анализ долгосрочных рядов реанализа ERA5 демонстрирует общий тренд повышения годовых сумм осадков на территориях центральных районов криолитозоны: от – в 1940-х годах до – в 2020-х годах [35]. Данная тенденция согласуется с прогнозными оценками IPCC [37], согласно которым в высоких широтах ожидается дальнейшее увеличение количества осадков за счёт интенсификации гидрологического цикла.

На фоне линейного тренда наблюдается наложение волн изменения количества осадков продолжительностью – лет, характерных для климатической системы арктических широт [35]. Данные волны отражают квазициклические колебания крупномасштабных атмосферных процессов и взаимодействуют с монотонным трендом, создавая периоды с аномально высоким и аномально низким увлажнением. Межгодовая изменчивость величины осадков значительна: на коротких интервалах в – года сумма осадков может меняться почти в два раза — от  до  [35]. Такая экстремальная вариабельность имеет прямое отношение к наледеобразованию: годы с аномально высокими осадками создают избыточный запас влаги в СТС, который при благоприятных температурных условиях может инициировать или резко интенсифицировать наледные процессы [2][12].

Особое значение для механизма наледеобразования имеют осадки осеннего периода (сентябрь–октябрь), выпадающие при положительных или близких к 0°C температурах. В этот период СТС ещё не промерз или находится в начальной стадии промерзания, поэтому атмосферные осадки эффективно инфильтруют в талую толщу грунтов, насыщая их влагой [2][32]. Полевые наблюдения показывают, что сентябрьские дождевые осадки в аномально тёплые годы приводят к переувлажнению СТС на – выше среднемноголетних значений [35]. Переувлажнённый СТС перед началом устойчивого промерзания содержит повышенное количество незамерзшей воды, которая в процессе фазовых переходов выделяет скрытую теплоту плавления, замедляя скорость промерзания грунтов [31]. Это создаёт временные или устойчивые таликовые зоны — каналы для фильтрации подземных вод в течение зимнего периода, что является необходимым условием для формирования грунтовых наледей [2][4].

2.3 Снежный покров как ключевой климатический фактор

Снежный покров в криолитозоне выполняет двойную функцию: он является источником влаги при весеннем таянии и одновременно мощным регулятором теплообмена между атмосферой и грунтовой поверхностью [2][34]. Пространственное распределение снежного покрова в тундровых и лесотундровых ландшафтах характеризуется выраженной неоднородностью, обусловленной активным ветровым перераспределением, западинно-грядовым характером мезорельефа и изменчивостью погодных условий [25].

Результаты снегомерных съёмок демонстрируют значительный контраст мощности снежного покрова в различных микрорельефных условиях. На фоновых водораздельных участках высота снежного покрова обычно не превышает –. В локальных депрессиях рельефа, защищённых от доминирующих ветров, мощность покрова может достигать  и более [35]. Аналогичные условия формируются в тыловых швах дорожных насыпей, где метелевый перенос дополнительно увеличивает снегонакопление. Мощные снежники (snow patches), сохраняющиеся до июня–июля, функционируют как локальные теплоизоляционные аномалии, кардинально изменяющие температурный режим подстилающих грунтов [30].

Структура снежного покрова в Арктических условиях характеризуется сложной стратиграфией, отражающей историю его формирования в течение зимнего сезона. Послойное изучение снежной толщи выявляет вертикальную дифференциацию физико-механических свойств, обусловленную чередованием периодов снегопадов, метелевых отложений, перекристаллизации и уплотнения [25]. В течение зимнего сезона снежный покров подвергается интенсивному механическому уплотнению под действием собственного веса, ветровой нагрузки и повторных циклов оттепелей и похолоданий. Полевые наблюдения показали, что при незначительном увеличении высоты покрова (в среднем на  за месяц) происходит существенное повышение средней плотности за счёт уплотнения нижних горизонтов [35]. Уплотнение сопровождается ростом коэффициента теплопроводности, однако поскольку при этом увеличивается и абсолютная толщина покрова, суммарное тепловое сопротивление остаётся высоким или даже возрастает.

В таблице 1 представлены результаты измерений плотности () и расчётных значений коэффициента теплопроводности () для стратиграфических горизонтов снежного покрова.

Таблица 1. Параметры плотности и теплопроводности стратиграфических горизонтов снежного покрова

, см	, кг/м³	, Вт/(м)
9	70	0,052
12	210	0,122
41	390	0,227
28	320	0,184

Примечание. Общая толщина снежного покрова составила ; водный запас в снеге —  водного эквивалента.

Анализ данных таблицы 1 свидетельствует о выраженной вертикальной дифференциации плотности снежного покрова: от минимальных значений  в приповерхностном слое (свежевыпавший рыхлый снег) до максимальных  в нижних уплотнённых горизонтах, сформированных за счёт собственного веса вышележащей толщи и метаморфизма снежных кристаллов [25]. Коэффициент теплопроводности варьировал в диапазоне от  до  [2]. Средневзвешенное значение теплопроводности всей снежной толщи составляет около , что на порядок ниже теплопроводности минеральных грунтов и обеспечивает выраженный теплоизоляционный эффект. Водный запас в снеге ( водного эквивалента) свидетельствует о значительном ресурсе влаги, поступающей в грунты в период весеннего таяния.

Снежный покров выполняет ключевую геотермическую функцию в криолитозоне [2][34]. Величина эффективного теплового сопротивления пропорциональна толщине покрова и обратно пропорциональна коэффициенту теплопроводности. Для мощных снежников (–) тепловое сопротивление достигает величин, сопоставимых с – слоя эффективного теплоизолятора, что кардинально изменяет тепловой режим подстилающих грунтов [30]. Под мощным снежным покровом полное промерзание СТС в зимний период не происходит, что приводит к формированию сквозных или несквозных таликов — зон непромерзающих грунтов, сохраняющихся в течение всего холодного периода [3][21]. Наличие таликов создаёт условия для круглогодичной фильтрации надмерзлотных вод и является необходимым предпосылочным фактором грунтового наледеобразования [2].

Результаты численного моделирования показывают, что в зонах максимального снегонакопления глубина сезонного протаивания к концу теплого периода достигает , в то время как на фоновых, не затронутых аккумуляцией снега участках она не превышает  [35]. Температура грунтов в зонах значительного снегонакопления на расчётной глубине существенно превышает фоновые значения на 1–1,5°C, что подтверждает выраженный теплоизолирующий эффект мощного снежного покрова.

2.4 Климатические триггеры наледеобразования

Анализ механизмов формирования природно-техногенных наледей позволяет выделить типичную триггерную комбинацию климатических факторов, приводящую к резкой активизации наледных процессов [4][5]. Данная комбинация складывается из трёх последовательных компонентов.

Первый компонент — аномально высокие осадки осеннего периода (сентябрь–начало октября), приводящие к переувлажнению СТС на – выше среднемноголетних значений (см. раздел 2.2) [35]. Второй компонент — смещение даты устойчивого перехода температуры воздуха через 0°C на более поздние сроки (середина октября) и аномально мягкие условия в ноябре–декабре, замедляющие зимнее промерзание грунтов и сохраняющие повышенное влагосодержание в СТС. Третий компонент — последующее резкое похолодание в январе–феврале с понижением температуры воздуха ниже -30°C, активизирующее интенсивное промерзание грунтов и формирование мерзлотных завес в зонах с очищенной от снега поверхностью [35].

Каждый из выделенных компонентов вносит специфический вклад в активацию наледообразования. Переувлажнение СТС увеличивает начальный запас незамерзшей влаги и выделяемую в процессе фазовых переходов скрытую теплоту, увеличивая период существования таликов на – недели [2][31]. Позднее промерзание предотвращает полное промерзание СТС в зонах мощного снежного покрова, обеспечивая сохранение фильтрационных каналов [3]. Резкое похолодание инициирует быстрое промерзание грунтов в зонах с очищенной или дефицитной снежной поверхностью (проезжая часть дороги, подножие насыпей), формируя гидродинамический подпор перед интенсивно промерзающими грунтовыми массивами, который при достижении криостатического давления в замкнутом талике приводит к прорыву грунтовых вод на поверхность [7][12].

В зонах мерзлотных завес глубина промерзания под очищаемой дорожной поверхностью достигает –, в то время как под мощным снежным покровом (–) в тыловых швах насыпей и локальных депрессиях промерзание СТС замедляется из-за затрат тепла на фазовые переходы в переувлажнённых грунтах [35]. Контраст глубин промерзания, достигающий – на расстояниях порядка –, создаёт выраженный гидродинамический градиент и способствует формированию напорных надмерзлотных вод перед техногенными противофильтрационными барьерами.

Выявленные триггерные комбинации приобретают особую актуальность в контексте прогнозов климатических изменений [37]. Согласно оценкам IPCC, в Арктике ожидается дальнейшее увеличение годовых сумм осадков, удлинение безморозного периода и рост частоты экстремальных температурных аномалий. Эти тенденции создают предпосылки для более частого возникновения критических сочетаний факторов, инициирующих наледеобразование [4][36]. По комплексу признаков реанализа ERA5 выделяются годы с повышенной наледной опасностью: аномальные осадки в сентябре–октябре (превышение нормы на  и более), отсроченный переход температуры через 0°C (позднее 10 октября) и прогнозируемое резкое похолодание в январе–феврале. При совпадении двух и более признаков вероятность формирования значительных наледей резко возрастает [8][9], что указывает на необходимость адаптивных подходов к проектированию сооружений в криолитозоне [4][37].

3. Геокриологические условия и техногенные трансформации

3.1 Мерзлотные условия Арктических территорий

3.1.1 Распространение низкотемпературной вечной мерзлоты: температурный режим, мощность

Территории арктической криолитозоны, подвергающиеся интенсивному техногенному освоению, характеризуются сплошным и слитным распространением низкотемпературной вечной мерзлоты, нарушенным лишь таликами под крупнейшими озёрами и водотоками [13][34]. В пределах равнинных пространств с пологоволнистыми поверхностями мощность вечномерзлой толщи достигает 120–150 м, а температура пород на уровне нулевых годовых амплитуд (НГА) составляет –2,5…–4,5 °C [13]. В горных и предгорных районах термический режим мерзлых пород существенно холоднее: температура на уровне НГА понижается до –7…–9 °C, что определяется комплексом орографических, климатических и геологических факторов [13].

Литологический состав четвертичных отложений весьма разнообразен: от песчаных и супесчаных грунтов до суглинисто-глинистых моренных отложений повышенной льдистости. В разрезе равнинных территорий широко распространены пластовые и полигонально-жильные льды в сильнольдистых отложениях различного генезиса [11][21]. Высокая льдистость грунтов в совокупности с устойчивыми отрицательными температурами создаёт предпосылки для развития криогенных процессов при нарушении термического равновесия [9].

3.1.2 Характеристика сезонно-талого слоя: глубина оттаивания, льдистость, фильтрационные свойства

Сезонно-таглый слой (СТС, active layer) представляет собой динамически изменчивый горизонт, в пределах которого в тёплый период происходит годичное оттаивание мерзлых пород с последующим промерзанием в холодный сезон. Нормативная глубина сезонного оттаивания в условиях континентальной криолитозоны Арктики составляет 1,5–2,8 м [13]. Фактическая мощность СТС подвержена значительной пространственной вариабельности, обусловленной прежде всего распределением снежного покрова, экспозицией склонов, влажностью грунтов и степенью задернованности поверхности. Геотермическая функция снежного покрова и контраст глубин оттаивания между зонами снегонакопления и фоновыми участками подробно рассмотрены в разделе 2.3.

Строение СТС осложняется присутствием пластовых и жильных льдов, выходящих на днище сезонно-талого слоя; их таяние в тёплый период существенно увеличивает влагосодержание и переуплотняет грунты, формируя неблагоприятные условия для устойчивости инженерных сооружений [11]. Фильтрационные свойства СТС определяются литологическим составом, степенью трещиноватости скальных пород в зоне выветривания и наличием таликовых каналов. На склоновых участках в течение всего года сохраняются условия для фильтрации надмерзлотных вод, что обусловливает высокую подверженность территорий процессам наледеобразования, термокарста и суффозии [21]. В естественных условиях при неглубоком сезонном протаивании грунтовые наледи на равнинных пространствах, как правило, не формируются [2]. Однако даже незначительное техногенное воздействие способно кардинально изменить этот баланс.

3.1.3 Природные талики: подрусловые, подозерные, ландшафтно-обусловленные

В пределах сплошной криолитозоны распространение вечномерзлых пород нарушается природными таликами — зонами годично оттаивающих или непромерзающих пород, сохраняющимися в течение многих лет. К наиболее распространённым типам относятся подрусловые талики, формирующиеся под крупными водотоками; подозерные талики, приуроченные к крупным водоёмам; а также ландшафтно-обусловленные талики, связанные с особенностями мезорельефа, экспозицией склонов и локальной аккумуляцией снега [13][34].

Подрусловые несквозные талики обеспечивают круглогодичную связь между поверхностными и подземными водами; именно через эти талические зоны происходит разгрузка подмерзлотных вод, предотвращая чрезмерное накопление напора в верхних горизонтах мерзлой толщи. Ландшафтно-обусловленные талики формируются в зонах стабильного снегонакопления, где мощный снежный покров препятствует полному промерзанию СТС (см. раздел 2.3.3), создавая локальные фильтрационные каналы [9]. Наличие природных таликов существенно повышает гидрогеологическую активность территории и определяет локализацию зон повышенной подверженности наледеобразованию.

3.2 Техногенные трансформации геокриологических условий

3.2.1 Изменение тепло- и влагообмена при создании противофильтрационных барьеров

Хозяйственное освоение арктических территорий вносит существенные коррективы в установившийся термический и гидрогеологический режимы криолитозоны. Ключевым фактором, провоцирующим активизацию криогенных процессов, является нарушение естественного тепло- и влагообмена при создании техногенных противофильтрационных барьеров [9]. К таким барьерам относятся дорожные насыпи и покрытия, здания с холодными проветриваемыми подпольями, защитные дамбы карьеров и промышленных площадок, а также другие инженерные сооружения, пересекающие естественные пути фильтрации подземных вод.

Нарушение почвенно-растительного покрова при строительстве инфраструктуры приводит к изменению коэффициента теплообмена поверхности с атмосферой, усилению инфильтрации атмосферных осадков и переуплотнению грунтов. Разрушение мохово-лишайникового покрова и торфяной подстилки устраняет естественную теплоизоляцию, способствуя более глубокому промерзанию грунтов в зимний период. Одновременно тренды регионального потепления (см. раздел 2.1) не способствуют ни охлаждению мерзлоты, ни раннему и стабильному промерзанию грунтов СТС, что приводит к увеличению периодов возможного наледеобразования. Создание техногенных водоёмов — затопленных карьеров, хвостохранилищ, промышленных водоёмов — формирует дополнительные источники питания грунтовых вод, изменяя региональный гидрогеологический баланс [9]. Совокупность этих факторов создаёт предпосылки для формирования напорных вод перед инженерными сооружениями и последующей активизации наледообразования [5].

3.2.2 Влияние снегоочистки на формирование мерзлотных завес

Регулярная снегоочистка проезжей части автомобильных дорог является одним из наиболее массовых и хронических факторов техногенного воздействия на геокриологические условия. Удаление снега с дорожного полотна приводит к резкому усилению промерзания грунтов под очищаемой поверхностью (см. раздел 2.4). В результате формируются мерзлотные завесы — протяжённые зоны интенсивно промёрзших грунтов, перпендикулярные направлению фильтрационного потока.

Мерзлотные завесы выполняют роль непреодолимых гидродинамических барьеров для надмерзлотных вод, фильтрующихся в СТС. При сохранении таликов выше по градиенту подпор грунтовых вод перед барьером нарастает в течение зимы, создавая криостатическое давление в замкнутых таликовых линзах. Накопление напора приводит к серийным прорывам вод на поверхность и формированию природно-техногенных наледей различной генерации [5]. Контраст глубин промерзания между очищаемой дорогой и снежными накоплениями в придорожных зонах, где промерзание замедлено или отсутствует, создаёт выраженный гидродинамический подпор (подробнее см. раздел 2.4.2).

3.2.3 Аккумуляция снега в техногенных депрессиях и роль снежников в поддержании таликов

Параллельно с процессами интенсификации промерзания под очищаемыми покрытиями в техногенных депрессиях рельефа — тыловых швах насыпей, выемках, придорожных понижениях — происходит активная аккумуляция снега, переносимого метелевым переносом и снегоочистительной техникой. Физико-механические свойства снежного покрова (плотность, теплопроводность, стратиграфия) и его геотермическая функция подробно описаны в разделах 2.3.2 и 2.3.3.

Мощный снежный покров в указанных зонах предотвращает полное промерзание СТС в зимний период, обусловливая длительное существование таликов и создавая условия для круглогодичной фильтрации подземных вод в зоне инженерных сооружений. С началом весеннего снеготаяния эти зоны трансформируются в каналы интенсивной инфильтрационного питания, где паводковые воды мигрируют по протаявшему слою, дополнительно ухудшая гидрогеологическую и термическую обстановку [30].

3.2.4 Нарушение путей фильтрации подземных вод в СТС и зоне трещиноватости скальных пород

Техногенное воздействие на арктические ландшафты приводит к перестройке естественных гидрогеодинамических связей между поверхностными и подземными водами. Дорожные насыпи, промышленные площадки и подземные сооружения пересекают традиционные пути фильтрации надмерзлотных вод в пределах СТС, создавая зоны подпора и вынуждая водные потоки искать обходные каналы [9]. Особую сложность представляют условия, складывающиеся в зонах трещиноватости скальных пород, где фильтрация подмерзлотных вод может осуществляться на значительные расстояния в обход инженерных барьеров.

В районах с трещиноватыми скальными породами, перекрытыми хорошо дренирующими щебнисто-дресвяными отложениями, техногенные барьеры способны вызвать подпруживание подмерзлотных вод, ранее свободно разгружавшихся по системе естественных трещин. Трещиноватость пород может быть дополнительно усилена буровзрывными работами при строительстве и разработке полезных ископаемых, что кардинально меняет фильтрационные свойства массива [5]. Амплитуда криогенного пучения в зоне активного наледеобразования при подпруживании подмерзлотных вод может достигать 1,5 м, что представляет реальную угрозу для устойчивости дорожных конструкций и зданий [5]. Невыявление при инженерных изысканиях маршрутов движения подземных вод в пределах СТС и зон трещиноватости перед пересечением с инженерными сооружениями, в соответствии с требованиями СП 47.13330.2016 [31], становится в период эксплуатации источником серьёзных проблем и требует применения комплексных методов инженерной защиты.

4. Механизмы формирования природно-техногенных наледей

4.1. Общая концепция техногенной провокации

В естественных условиях на территориях со сплошным распространением низкотемпературной вечной мерзлоты грунтовые наледи либо не формируются, либо развиваются локально и эпизодически, будучи приуроченными к зонам тектонических нарушений, подрусловым таликам или склонам речных долин [2][21]. Хозяйственное освоение нарушает гидродинамическое равновесие, действуя как катализатор наледеобразования [27][5].

Техногенная провокация основывается на трёх механизмах: (1) подпоре надмерзлотных вод перед противофильтрационными барьерами инженерных сооружений; (2) подпруживании подмерзлотных вод, разгружавшихся по зонам трещиноватости скальных пород; (3) трансформации режима питания природных наледей вследствие перераспределения поверхностного и подземного стока [5][10]. Общим является нарушение естественных путей фильтрации в СТС и зоне трещиноватости коренных пород [29].

Реализация механизмов предопределяется контрастом глубин сезонного промерзания под разнородными поверхностями. Как показано в разделе 2.3.3, снегоочистка проезжей части обеспечивает глубокое промерзание и формирование мерзлотной завесы, тогда как в зонах метелевого снегонакопления высокая теплоизоляционная способность снежного покрова (характеристики см. раздел 2.3.2) замедляет отвод тепла, сохраняя таликовые зоны в течение зимы [3][24]. Разность глубин промерзания создаёт гидродинамический подпор: фильтрационный поток по талой части СТС встречает морозный барьер, что приводит к аккумуляции воды, нарастанию давления и прорыву на поверхность [7].

4.2. Механизм подпора надмерзлотных вод

4.2.1. Физика процесса

Механизм подпора реализуется, когда техногенный противофильтрационный барьер (дорожная насыпь, дамбовое сооружение, ряд зданий с холодными проветриваемыми подпольями) пересекает пути миграции надмерзлотных вод в СТС. Источниками питания служат атмосферные осадки, техногенные воды и талые воды снежников [2][36]. Переувлажнение СТС перед барьером создаётся аномальными метеоусловиями позднего тёплого периода и дополнительным техногенным поступлением вод (количественные характеристики приведены в разделе 2.4.1) [37], обеспечивая устойчивый фильтрационный поток в талой части СТС в зимне-весенний период [21].

Термическая асимметрия, создаваемая снегоочисткой и метелевым переносом (см. раздел 2.3.3), является необходимым условием реализации механизма. Под мощным снежным покровом в придорожных зонах и тыловых швах насыпей промерзание СТС существенно замедляется, тогда как под очищаемой проезжей частью интенсивный теплообмен с атмосферой обеспечивает глубокое промерзание и слияние сезонно мёрзлого слоя с кровлей вечной мерзлоты [5]. Контраст между таликовыми зонами под снегом и промёрзшим барьером под дорогой создаёт гидродинамический тупик, в котором накапливаются надмерзлотные воды.

4.2.2. Криостатическое давление и серийные прорывы

Накопление воды в замкнутом или полузамкнутом талике перед мерзлотным барьером сопровождается ростом криостатического давления. По мере продвижения фронта промерзания с очищаемой дороги в сторону таликовой зоны происходит сужение фильтрационных каналов, увеличение гидравлического сопротивления и нарастание напора [7]. Криостатическое давление в замкнутом объёме талика может достигать значений, значительно превышающих гидростатические, поскольку часть давления создаётся фазовыми превращениями воды в лёд при отрицательных температурах в присутствии криогенных структур грунта [12].

При достижении критического напора происходит прорыв грунтовых вод на поверхность через наиболее слабые участки промерзшего слоя — по контакту инженерных сооружений с грунтом, в зонах трещиноватости, через фильтрационные каналы в СТС. Прорывной механизм характеризуется серийностью: один прорыв временно снижает давление в талике, однако по мере восстановления фильтрационного потока напор нарастает вновь, и цикл повторяется [7]. В результате формируются наледные поля различных генераций, каждая из которых отражает очередной акт прорыва.

4.3. Механизм подпруживания подмерзлотных вод

4.3.1. Блокирование естественных путей разгрузки

В отличие от механизма подпора, подпруживание связано с нарушением естественной разгрузки подмерзлотных вод, мигрирующих по системе трещин скальных и полускальных пород. В горных районах криолитозоны такие воды традиционно разгружаются по зонам повышенной трещиноватости, где тепловой режим обеспечивает сохранение таликовых каналов в течение года [3][32]. Строительство сооружений — зданий с холодными подпольями, автодорог, подпорных стенок — пересекает эти пути разгрузки. Под сооружениями формируются локальные зоны глубокого промерзания, сочетаясь с мерзлотной завесой и создавая барьер для подмерзлотного потока [5]. В результате воды оказываются «заперты» перед объектами, происходит подпруживание горизонта и повышение уровня вод вверх по склону.

4.3.2. Техногенная модификация трещиноватости и фильтрационных свойств

Важным усиливающим фактором является техногенная модификация трещиноватости. Буровзрывные работы приводят к растрескиванию массива пород, созданию системы вторичных трещин и увеличению коэффициента трещиноватости [5]. Одновременно разрушается почвенно-растительный покров, обеспечивая проникновение атмосферных и поверхностных вод вглубь разреза. Перекрывающие скальные породы рыхлые отложения (щебнисто-дресвяные, галечниковые) служат эффективным дренирующим слоем, но при строительстве этот горизонт перекрывается фундаментами или вырезается, что нарушает естественный дренаж [5]. Таким образом, техногенное воздействие одновременно увеличивает инфильтрацию и ухудшает условия разгрузки.

4.3.3. Зимне-весенний прорыв

Подпруживание подмерзлотных вод достигает максимума в зимне-весенний период, когда естественная разгрузка водоносного горизонта минимальна вследствие замерзания поверхностных водотоков и снижения инфильтрации. Гидростатический напор в подмерзлотном водоносном горизонте нарастает постепенно, достигая пиковых значений к марту–маю [5]. В зоне подпруживания фиксируется значительная амплитуда криогенного пучения — до 1,5 м и более, обусловленная накоплением воды в верхней части разреза и её последующим замерзанием [5].

Прорыв подмерзлотных вод происходит через наиболее термически незащищённые участки — в зонах с наименьшей мощностью снежного покрова, по контактам инженерных сооружений с грунтом, через участки с нарушенной трещиноватостью. Характерной особенностью данного механизма является его длительный, многолетний характер: даже при реализации инженерно-защитных мероприятий подпруживание может сохраняться в течение десятилетий, поскольку заложенные буровзрывными работами трещинные системы не подвержены самозарастанию в условиях криолитозоны [5][12].

4.4. Механизм изменения режима питания

4.4.1. Трансформация гидрогеологических связей

Третий механизм формирования связан не с созданием новых источников наледеобразования, а с трансформацией режима существовавших природных наледей, обусловленной изменением их гидрогеологического питания. В долинных ландшафтах криолитозоны природные наледи речного и озёрного генезиса традиционно формируются в поймах и на террасах, где круглогодичная фильтрация подземных вод обеспечивается сквозными и несквозными таликами под руслами водотоков [2][3].

Возведение защитных дамб, дорожных насыпей, технологических площадок перекрывает естественные пути фильтрации, изменяет направление гидродинамических потоков и интенсивность питания наледей. В тыловом шве инженерных сооружений аккумуляция снежного покрова (см. раздел 2.3.2) препятствует глубокому промерзанию СТС и обеспечивает сохранение фильтрационных каналов в зимний период [5]. В результате природные наледи начинают развиваться в новых границах, с изменённым источником питания и повышенной интенсивностью нарастания.

4.4.2. Комбинированное влияние техногенных факторов

Техногенное преобразование территории сопровождается изменением поверхностного стока. В естественных условиях талые и дождевые воды равномерно распределяются по склону, частично испаряются, частично инфильтруются в грунты и уходят в водотоки [32]. Создание дорожных насыпей, защитных валов, площадок нарушает эту систему: поверхностный сток концентрируется в отдельных точках (водопропускных сооружениях, естественных понижениях), а его инфильтрационная составляющая перераспределяется в пространстве [27].

На практике механизм изменения режима питания редко реализуется изолированно. Характерна ситуация, когда одновременно действуют перераспределение поверхностного стока, изменение снегонакопления, модификация фильтрационных свойств грунтов, создание искусственных водоёмов. В таких случаях источник питания приобретает смешанный характер, сочетая речные или озёрные воды, снежниковые накопления, инфильтрат поверхностных вод и подземные воды различных горизонтов [2][36]. Комбинированное влияние техногенных факторов особенно опасно в условиях современных климатических изменений, когда тренд к потеплению и увеличению осадков накладывается на техногенно модифицированную геокриологическую обстановку (подробнее см. раздел 2.4) [37][5].

4.5. Скоростные и морфологические характеристики

4.5.1. Скорости нарастания и мощность

Скорости нарастания природно-техногенных наледей варьируются в широком диапазоне в зависимости от механизма формирования, интенсивности питания и температурных условий. В период активного прорыва грунтовых вод скорость нарастания ледяного покрова может достигать десятков сантиметров в сутки; в периоды относительного затишья, когда питание осуществляется преимущественно капиллярным притоком и конденсацией водяного пара, скорость снижается до нескольких сантиметров в суток [5][7].

Таблица 3. Скоростные и морфометрические характеристики природно-техногенных наледей

Параметр	Характерное значение	Примечания
Скорость нарастания (минимальная)	Несколько см/сут [5]	Периоды относительного затишья
Скорость нарастания (максимальная)	До десятков см/сут [7]	Активный прорыв вод
Суммарная мощность за сезон	2–3 м [5]	Интенсивное техногенное воздействие
Амплитуда криогенного пучения	До 1,5 м [5]	Зона подпруживания подмерзлотных вод
Глубина промерзания под очищаемой дорогой	3–4 м [5]	Формирование мерзлотной завесы
Мощность снежного покрова в зонах аккумуляции	2–3 м [5]	Замедление промерзания СТС

Суммарная мощность наледей за один зимне-весенний сезон при интенсивном техногенном воздействии достигает 2–3 м [5]. Наибольшие мощности характерны для зон прорыва подмерзлотных вод и участков с мощным смешанным питанием. В структуру наледного тела обычно включается значительный объём снега, сбрасываемого в процессе снегоочистки; этот снег частично уплотняется и леденеет, частично включается в наледное тело в виде вкраплений и прослоев, что увеличивает общую мощность ледяного массива, но изменяет его физико-механические свойства [12].

4.5.2. Морфологические типы

Морфология природно-техногенных наледей определяется конфигурацией техногенного барьера, рельефом местности, направлением фильтрационных потоков и механизмом формирования. Выделяются три основных морфологических типа наледных тел [2][7].

Полосные наледи формируются вдоль линейных сооружений — автодорог, трубопроводов — и протягиваются параллельно барьеру на десятки и сотни метров, имея ширину от нескольких метров до десятков метров. Толщина ледяного тела варьирует в пределах 1–3 м [5].

Площадные наледи развиваются перед протяжёнными препятствиями — зданиями с холодными подпольями, подпорными стенками, плотинами — и занимают площади до нескольких гектаров. Они имеют неоднородную толщину, достигая максимума в зонах наибольшего подпора и прорыва вод, и часто демонстрируют выраженную многогенерационность [7].

Линзовидные наледи имеют ограниченные размеры и формируются в локальных понижениях рельефа, в зонах концентрации поверхностного стока, в местах выхода подмерзлотных вод по трещиноватым породам. Они служат индикаторами локальных зон трещиноватости или участков с нарушенной термической обстановкой [3].

4.5.3. Многогенерационность и пространственная динамика

Характерной особенностью природно-техногенных наледей является многогенерационность, отражающая серийный характер прорывов. Каждый акт формирует отдельную генерацию, различимую по текстуре льда и включениям; за один сезон формируется наледное поле из 2–5 и более генераций [7].

Пространственная динамика определяется миграцией точек прорыва в зависимости от направления фильтрационного потока и изменения глубины промерзания. В начале зимы прорывы локализуются у барьера; по мере нарастания мощности наледи точки разгрузки смещаются в сторону источника питания, вверх по склону или в боковом направлении [5], что приводит к увеличению площади наледного поля, выходу льда на проезжую часть, подтоплению территорий [6][12]. При стабильных условиях техногенного воздействия наледные поля сохраняют локализацию на протяжении десятилетий [5]; при изменении условий — регулировании снегоочистки, устройстве водопропускных сооружений — интенсивность наледеобразования может снижаться вплоть до полной ликвидации поля [6].

5. Классификация природно-техногенных наледей

Разработка систематизированной классификации природно-техногенных наледей представляет собой приоритетную задачу инженерной геокриологии, поскольку эффективность прогноза и выбор методов защиты определяются прежде всего корректным установлением генетического типа процесса [1][2]. Существующие классификации наледей [3][4] не в полной мере учитывают специфику техногенно модифицированных геокриологических систем, где доминирующую роль играют искусственные противофильтрационные барьеры. В настоящем разделе предложена расширенная классификация, включающая шесть критериев деления, четыре типа с шестью подтипами, а также сводную таблицу дифференциальных признаков и рекомендации по инженерной защите.

5.1. Классификационные критерии

Классификация строится на шести взаимодополняющих критериях.

По источнику питания. Выделяются четыре категории: надмерзлотные воды сезонно-талого слоя (СТС); подмерзлотные воды таликовых зон и трещиноватых скальных пород; смешанные источники (надмерзлотные + подмерзлотные); поверхностные воды — речной, озерный и снежный сток [3][5]. Надмерзлотные воды характеризуются сезонной изменчивостью расхода и повышенной чувствительностью к тепловому режиму СТС, тогда как подмерзлотные обеспечивают стабильное круглогодичное питание [4][6].

По типу техногенного барьера. Барьер — искусственное сооружение, создающее гидродинамический подпор и/или термическое препятствие. Выделяются: дорожные полотна с регулярной снегоочисткой, формирующие мерзлотные завесы (см. раздел 3); здания с холодными проветриваемыми подпольями; защитные дамбы и валы, перекрывающие пути стока; трубопроводы и линейные коммуникации [2][7].

По механизму формирования. Различаются: подпорный (гидродинамический подпор перед мерзлотным барьером с вытеснением вод на поверхность); прорывной (криостатическое давление в замкнутом талике и серийные прорывы); капиллярный (миграция воды в мерзлые грунты); комбинированный [7][9]. Наиболее опасен прорывной механизм, сопровождающийся формированием многоярусных наледных тел мощностью до 2–3 м за сезон [7].

По морфологии. Полосные — вытянутые вдоль линейных сооружений; площадные — значительные пространства перед протяженными барьерами; линзовидные — локализованные в понижениях; многоярусные — при многофазном прорывном механизме [3][10].

По интенсивности проявления. Слабые — до 5 см/сут, мощность до 0,5 м; умеренные — 5–15 см/сут, 0,5–1,5 м; интенсивные — 15–40 см/сут, 1,5–3,0 м; чрезвычайные — свыше 40 см/сут, более 3 м [11][12]. Для природно-техногенных наледей характерны преимущественно умеренная и интенсивная категории, поскольку барьеры концентрируют фильтрационные потоки в ограниченных зонах.

По сезонности развития. Осенние (октябрь — ноябрь), зимние (декабрь — февраль), весенние (март — май), многолетние (стационарные талики, рецидивирование) [3][5]. Природно-техногенные наледи в криолитозоне чаще относятся к многолетним формациям [8].

Ключевые критерии сведены в таблицу 5.1.

Таблица 5.1

Классификационные критерии природно-техногенных наледей

Критерий	Категории	Характеристические признаки
Источник питания	Надмерзлотные воды	Воды СТС, сезонная изменчивость, чувствительность к тепловому режиму
	Подмерзлотные воды	Таликовые зоны, трещиноватые породы, круглогодичная фильтрация
	Смешанные источники	Комбинация надмерзлотных и подмерзлотных вод
	Поверхностные воды	Речной, озерный, снежный сток [3][4]
Тип техногенного барьера	Дорожные полотна	Мерзлотные завесы (см. раздел 3) [1]
	Здания и сооружения	Холодные подполья, локальное промораживание
	Дамбы и валы	Перекрытие путей стока, подпор вод
	Трубопроводы	Изменение термического и гидрогеологического режима [2]
Механизм формирования	Подпорный	Гидродинамический подпор, вытеснение вод на поверхность
	Прорывной	Криостатическое давление, серийные прорывы [7]
	Капиллярный	Миграция влаги в мерзлые грунты
	Комбинированный	Сочетание двух и более механизмов
Морфология	Полосные	Вытянутые вдоль линейных сооружений
	Площадные	Значительные пространственные площади
	Линзовидные	Локализация в понижениях рельефа [10]
	Многоярусные	Несколько генераций ледяных тел
Интенсивность	Слабые	До 5 см/сут, мощность до 0,5 м
	Умеренные	5–15 см/сут, мощность 0,5–1,5 м
	Интенсивные	15–40 см/сут, мощность 1,5–3,0 м [11]
	Чрезвычайные	Свыше 40 см/сут, мощность более 3 м
Сезонность развития	Осенние	Октябрь — ноябрь, начальное промерзание СТС
	Зимние	Декабрь — февраль, максимальная термическая контрастность
	Весенние	Март — май, подъем уровня вод, талый сток [5]
	Многолетние	Стационарные талики, рецидивирование процесса [8]

Наибольшую прогностическую значимость представляют три критерия — источник питания, тип барьера и механизм формирования — поскольку они непосредственно определяют инженерно-геологические мероприятия.

5.2. Расширенная типология природно-техногенных наледей

На основе анализа механизмов формирования, выявленных в ходе полевых исследований и численного моделирования, предложена типология, включающая четыре типа с шестью подтипами. Тип I соответствует напорным наледям надмерзлотных вод (тип А в исходной типизации); тип II — наледям подпруживания подмерзлотных вод (тип Б); тип III — трансформации природных гидрогеологических систем (тип В); тип IV выделен в самостоятельную группу комбинированных наледей.

5.2.1. Тип I — Наледи напорных надмерзлотных вод

Наледи данного типа формируются при гидродинамическом подпоре надмерзлотных вод в СТС перед техногенными барьерами на фоне переувлажнения грунтов и замедленного промерзания в зонах мощного снегонакопления [1][8]. Термический контраст между очищаемыми и заснеженными участками (см. раздел 2) обеспечивает подпор и прорыв наледных вод. Помимо рассматриваемых ниже подтипов, к типу I относятся наледи перед защитными дамбами, где техногенный водоем служит источником питания грунтовых вод, фильтрующихся к барьеру с преимущественно подпорно-прорывным механизмом.

Подтип Ia — дорожно-барьерные наледи — формируются перед автодорожными насыпями с регулярной снегоочисткой. Контраст глубин промерзания под дорожным полотном и придорожными снежниками (см. раздел 2) создает условия для подпора и серийных прорывов. Механизм — преимущественно прорывной; интенсивность — от умеренной до интенсивной; сезонность — осенне-зимняя с пиком в январе — феврале [1].

Подтип Ib — здание-барьерные наледи — развиваются вблизи зданий с холодными проветриваемыми подпольями, где локальное промораживание создает мерзлотную завесу, перекрывающую путь фильтрации. Механизм — подпорный с элементами прорывного; сезонность — зимне-весенняя.

5.2.2. Тип II — Наледи подпруживания подмерзлотных вод

Наледи данного типа обусловлены подпруживанием подмерзлотных вод по зонам трещиноватости и их прорывом в зимне-весенний период. Источник — подмерзлотные воды таликовых зон; барьеры (здания с холодными подпольями, очищаемые дороги) блокируют естественные пути разгрузки вод [2][8]. Дополнительно к рассматриваемому подтипу, к типу II относятся наледи при блокировании естественных дренажных путей (доминирует подпорный механизм с медленным накоплением и прорывом при достижении критического криостатического давления) и наледи, питаемые техногенными водоемами, где подъем уровня воды активизирует фильтрацию в зимне-весенний период.

Подтип IIa — трещиновато-породные наледи — формируются при фильтрации подмерзлотных вод по естественным и техногенно усиленным трещинам в скальных породах. Хорошо дренирующие щебнисто-дресвяные отложения способствуют аккумуляции вод. Механизм — прорывной; интенсивность — интенсивная и чрезвычайная; повторяемость — ежегодная [7].

5.2.3. Тип III — Наледи трансформации природных гидрогеологических систем

Наледи данного типа отражают изменение режима питания природных наледей под влиянием инженерных сооружений. Источник — смешанный: поверхностные воды в сочетании с надмерзлотными; барьеры модифицируют пути миграции вод [1][10]. Кроме рассматриваемого подтипа, к типу III относятся наледи при изменении гидрогеологической связи между озерным бассейном и зоной наледеобразования (смещение зоны разгрузки к техногенному барьеру) и наледи, обусловленные трансформацией режима снегонакопления, когда придорожные снежники обеспечивают круглогодичную фильтрацию (см. раздел 2) [8][5].

Подтип IIIa — речно-забарьерные наледи — формируются в пойменных зонах при перекрытии фильтрации речных вод защитными дамбами. Речные наледи трансформируются в концентрированные тела в зоне барьера [4].

5.2.4. Тип IV — Комбинированные (смешанные) наледи

Тип IV объединяет наледи, генезис которых определяется суперпозицией двух и более механизмов. Они являются наиболее сложными для прогноза, поскольку их развитие контролируется несколькими независимыми факторами [7][9]. Помимо рассматриваемого подтипа, к типу IV относятся многофакторные барьерные наледи при наличии нескольких последовательно блокирующих барьеров различного типа (дорога + здания), создающих зоны комплексного подпора, а также каскадные наледи — системы взаимосвязанных ледяных тел на разных уровнях склона с наибольшей протяженностью.

Подтип IVa — наледи двойного питания — получают питание от надмерзлотных и подмерзлотных вод, при этом каждый источник активизируется в разные сезоны. Такое «переключение» приводит к формированию многоярусных ледяных тел.

5.3. Дифференциальные признаки типов

В таблице 5.2 представлена сводная сравнительная характеристика четырех типов.

Таблица 5.2

Сводная сравнительная таблица типов природно-техногенных наледей

Признак	Тип I	Тип II	Тип III	Тип IV
Источник питания	Надмерзлотные воды СТС [1]	Подмерзлотные воды, таликовые зоны [2]	Смешанный: поверхностные + надмерзлотные [4]	Двойной или множественный
Техногенный барьер	Дорожные насыпи, дамбы [8]	Здания + дороги, подземные сооружения	Защитные дамбы, технологические дороги	Комбинация барьеров различных типов
Механизм формирования	Подпорный, прорывной [7]	Прорывной, подпорный	Подпорный, капиллярный	Комбинированный, каскадный
Скорость нарастания	5–25 см/сут	10–40 см/сут	3–15 см/сут	5–35 см/сут (переменная)
Мощность льда	1,0–2,5 м [1]	1,5–3,0 м [8]	0,8–2,0 м	1,5–3,5 м и более
Повторяемость	Ежегодная, эпизодическая	Ежегодная, устойчивая	Сезонная, зависимая от стока	Переменная, рецидивирующая
Морфология	Полосная, линзовидная	Площадная, многоярусная	Площадная, полосная	Многоярусная, каскадная
Чувствительность к климату	Высокая [8]	Умеренная	Высокая	Очень высокая
Инженерные последствия	Подтопление дорожного полотна, пучение	Деформации фундаментов, нарушение движения	Размыв бортов, подтопление площадок	Комплексное воздействие, каскадное распространение
Срок активизации	Октябрь — февраль	Ноябрь — май	Сентябрь — апрель	Переменный, многопиковый

Тип I характеризуется наибольшей чувствительностью к климатическим аномалиям и изменениям теплового режима СТС, поскольку объем надмерзлотных вод напрямую зависит от температуры воздуха и снежного покрова (см. раздел 2). Скорость нарастания варьирует в диапазоне 5–25 см/сут; инженерные последствия связаны с подтоплением дорожного полотна и криогенным пучением грунтов основания [1].

Тип II отличается наибольшей мощностью ледяных тел (до 3 м) и высокой скоростью нарастания (до 40 см/сут) вследствие значительного запаса подземных вод. Повторяемость — преимущественно ежегодная, что свидетельствует о стабильности источника питания [2][8].

Тип III характеризуется наименьшей скоростью нарастания (3–15 см/сут), но значительной площадью распространения. Зависимость от режима поверхностного стока определяет сезонный характер с пиком в период весеннего половодья [4].

Тип IV демонстрирует максимальную вариабельность всех параметров. Мощность льда может превышать 3 м, скорость нарастания носит скачкообразный характер. Характерная особенность — каскадное распространение по склону, существенно усложняющее прогноз и требующее комплексного подхода к защите [7][9].

5.4. Практическое применение классификации

5.4.1. Использование типологии при инженерно-геокриологических изысканиях

Предложенная классификация предназначена для использования на стадиях инженерно-геокриологических изысканий при проектировании объектов в криолитозоне в соответствии с требованиями СП 47.13330.2016 и ISO 19906 [11][12]. Применение типологии позволяет на основании ограниченных данных предварительно идентифицировать генетический тип потенциальной наледи. В ходе изысканий рекомендуется последовательное применение шести критериев с обязательным установлением источника питания и механизма формирования как определяющих факторов. Полевые методы (термометрия, снегомерная съемка, георадиолокация, дистанционное зондирование) дополняют анализ количественными данными [1][10].

5.4.2. Связь типа наледи с выбором метода инженерной защиты

Метод защиты должен быть адресован преобладающему механизму формирования наледи. В таблице 5.3 представлена связь между генетическим типом и приоритетными методами противоналедных мероприятий.

Таблица 5.3

Связь типа природно-техногенной наледи с методом инженерной защиты

Тип наледи	Приоритетные методы защиты	Вспомогательные мероприятия
I — Напорные надмерзлотных вод	Регулирование снегоочистки; водопропускные сооружения [1]	Перераспределение поверхностного стока; укрепление обочин
II — Подпруживания подмерзлотных	Инъектирование трещин; противофильтрационные завесы	Дренирование таликовых зон; мониторинг криостатического давления
III — Трансформации природных систем	Фильтрационные элементы в теле дамбы; регуляция стока [4]	Укрепление бортов; противоэрозионные мероприятия
IV — Комбинированные	Комплексное дренирование (СТС + талик); комбинированные завесы	Многоуровневый мониторинг; численное моделирование [9]

Для типа I приоритетны мероприятия по регулированию теплового режима СТС и гидродинамической разгрузке подпорных вод. Удаление снега с гребня насыпи снижает глубину протаивания (см. раздел 2) и ликвидирует фильтрационные каналы [8]. Для типа II основной акцент — на дренировании таликовых зон; применение поверхностных мер без работы с подмерзлотными водами неэффективно. Для типа III критически важно сохранение обходных путей фильтрации. Комбинированные наледи типа IV требуют наиболее сложных мероприятий с применением численного моделирования; методы, ориентированные на один источник питания, не дают устойчивого результата [9].

5.4.3. Прогнозная значимость классификации в условиях изменяющегося климата

В условиях повышения среднегодовой температуры и роста годовой суммы осадок [13] потепление в криолитозоне ведет к увеличению глубины сезонного протаивания и активации таликов, расширяя ареалы наледей типов I и II [1][8]. Предложенная классификация позволяет осуществлять сценарный прогноз: тип I наиболее чувствителен к изменению глубины СТС и режима снегонакопления; тип II — к активации таликов; тип III — к изменению поверхностного стока; тип IV требует интегральной оценки всех факторов [7]. Результаты прогнозирования могут быть использованы при корректировке нормативных документов с учетом современных климатических трендов.

6. Обобщённые рекомендации по минимизации негативного влияния наледей на объекты инфраструктуры

Разработка инженерно-защитных мероприятий против наледеобразования в криолитозоне базируется на комплексном учёте механизмов формирования процесса, источников питания и особенностей техногенных барьеров, нарушающих естественный тепло- и влагообмен [1][2]. Анализ полевых данных, численного моделирования и нормативных требований (СП 539.1325800.2024, ВСН 210-91, ISO 19906) позволяет систематизировать подходы к минимизации наледной опасности [3][4][5]. Ниже приведены четыре взаимосвязанные категории мер; их количественные характеристики и детали моделирования изложены в разделах 2 и 4.

6.1. Регулирование снегоочистки и снегонакопления

Снегоочистка проезжей части является двойственным фактором: она обеспечивает безопасность движения, но одновременно инициирует формирование мерзлотных завес в результате усиленного промерзания грунтов под очищенной поверхностью [6]. Контраст глубин промерзания между очищаемой дорогой и зонами снегоаккумуляции создаёт гидродинамический подпор, запирающий фильтрационные потоки надмерзлотных вод и инициирующий прорывное наледеобразование (см. раздел 2.3) [1][2]. Оптимизация режима снегоочистки предполагает выбор периодичности и технологии уборки, минимизирующих формирование мерзлотных завес при сохранении эксплуатационных характеристик дорожного полотна.

Целенаправленное размещение снежных масс в контролируемых зонах, не критичных для фильтрационных потоков, позволяет управлять глубиной сезонного промерзания: снежный покров выступает в качестве теплоизолятора между атмосферой и сезонно-талой толщей (СТС), ограничивая тепловые потери грунтового массива в зимний период [1][7]. Данный подход требует точного картирования зон потенциального формирования мерзлотных завес и зон естественной депрессии рельефа, где снегонакопление не создаёт дополнительного подпора для фильтрационных потоков [6]. Результаты численного моделирования теплового состояния грунтов показывают, что систематическая снегоочистка гребня насыпи и прилегающей технологической дороги снижает глубину сезонного протаивания до фоновых значений (см. раздел 2.3.2) и способствует формированию более холодной мерзлоты в основании сооружений, исключая существование фильтрационных каналов [1][3].

6.2. Гидрологические мероприятия

Перераспределение потоков поверхностных и надмерзлотных вод относится к наиболее эффективным мерам противоналедной защиты [4][9]. Устройство водоотводных канав и дренажных систем позволяет отводить паводковые и талые воды от зон потенциального наледеобразования, снижая интенсивность инфильтрационного питания и криостатическое давление в замкнутых таликах [2][9]. Особую важность данная мера приобретает в условиях переувлажнения СТС, вызванного аномальными осадками тёплого периода (см. раздел 2.2). Учёт сезонной динамики стока и синхронизация дренажных работ с периодами весеннего водоподъёма повышают эффективность гидрологической защиты [9].

Устройство дополнительных водопропускных сооружений, рассчитанных на максимальные расходы талых и паводковых вод с учётом перспективных климатических сценариев, обеспечивает беспрепятственный сток и предотвращает формирование напора перед техногенными барьерами [4][5]. Контроль уровня техногенных водоёмов (затопленных карьеров, хвостохранилищ) путём регулируемого водосброса снижает гидростатическое давление на прилегающие инженерные сооружения и минимизирует риск прорыва вод в зимне-весенний период [2][8]. Совокупность гидрологических мер образует многоуровневую систему защиты, адресованную различным источникам питания и морфологическим типам наледей, характерным для конкретных геокриологических условий [4][9].

6.3. Термические мероприятия

Термические мероприятия направлены на создание температурных режимов вечномёрзлых грунтов, исключающих существование сквозных или несквозных таликов, служащих фильтрационными каналами для подземных вод [1][6]. Систематическая снегоочистка, как показали результаты численного моделирования (см. раздел 2.3.2), обеспечивает устойчивое промерзание СТС и формирование более холодной мерзлоты в основании сооружений, что ликвидирует фильтрационные каналы и препятствует миграции вод в проблемные зоны [1]. Управление тепловым балансом предполагает комплексный подход, включающий регулирование снегоочистки, корректировку экспозиции поверхностей, теплофизических характеристик грунтов основания и режима эксплуатации сооружений [6][9]. В условиях современных климатических трендов, характеризующихся более мягкими зимами и увеличением периодов возможного наледеобразования, поддержание устойчивого промерзания СТС приобретает особую актуальность [1][10]. В случаях, когда естественного промерзания недостаточно для ликвидации таликов, применяются методы искусственного охлаждения грунтов — термические барьеры и охлаждающие устройства, обеспечивающие локальное снижение температуры грунтового массива [4][9]. Эффективность искусственного промораживания определяется геокриологическими условиями, мощностью СТС и интенсивностью фильтрационных потоков [4].

6.4. Организационно-технические мероприятия

Систематический мониторинг является необходимым элементом управления наледной опасностью [5][10]. Комплексный подход включает анализ космических снимков высокого и сверхвысокого разрешения для выявления наледных полян и оценки их динамики, аэрофотосъёмку с беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) для создания цифровых моделей рельефа, термометрические наблюдения в скважинах, снегомерную съёмку и гидрогеологический контроль уровней подземных вод [1][10]. Интеграция данных мониторинга в автоматизированные системы поддержки принятия решений позволяет повысить оперативность прогнозирования и сократить время реагирования на критические ситуации [5][10]. Результаты наблюдений служат основой для прогнозирования развития наледных процессов и планирования защитных мероприятий [3][5].

Нормативные документы (СП 47.13330.2016, СП 539.1325800.2024, ISO 19906) требуют учитывать наледеобразование на стадии инженерных изысканий и проектирования [3][5]. При невозможности переноса площадки объекта необходима оценка интенсивности и периодичности наледных процессов, выявление источников питания и прогнозирование механизмов формирования с учётом предложенной типизации (см. раздел 5) [3][4]. Учёт наледной опасности на стадии проектирования существенно снижает затраты на эксплуатационные противоналедные мероприятия в дальнейшем [3]. В периоды повышенной наледной опасности (зимне-весенний период после аномально мягкой зимы или осеннего переувлажнения) реализуются оперативные меры локальной защиты: усиленный режим снегоочистки в критических зонах, временное устройство отводящих канав, механическое удаление наледных масс и ограничение движения в зонах повышенного риска [4][8][9]. Оперативность принятия решений обеспечивается данными систем мониторинга и прогнозными моделями развития процесса [10].

6.5. Сводная таблица мероприятий по типам наледей

На основе анализа механизмов формирования природно-техногенных наледей разработана обобщённая матрица приоритетных мер защиты (табл. 3). Для каждого из четырёх типов наледей (см. раздел 5) определены приоритет категории мероприятий (высокий, средний, низкий) и ожидаемая эффективность реализации.

Таблица 3 Матрица приоритетных мер защиты по типам природно-техногенных наледей Table 3 Priority protection measures matrix for types of natural-technogenic icings

Категория мер	I тип (напор надмерзлотных вод)	II тип (подпруживание подмерзлотных вод)	III тип (изменение режима природных наледей)	IV тип (комбинированный)
Снегоочистка и снегонакопление	Высокий; снижение глубины СТС до фоновых значений [1]	Средний; частичное ограничение мерзлотной завесы	Высокий; предотвращение таликов в тыловом шве [1]	Высокий; комплексное влияние на тепловой режим
Гидрологические мероприятия	Высокий; отвод поверхностных вод, водопропускные сооружения [4]	Высокий; дренаж трещиноватых пород, контроль уровня водоёмов [2]	Высокий; перераспределение поверхностного стока [1]	Высокий; многоуровневое регулирование стока
Термические мероприятия	Высокий; ликвидация фильтрационных каналов [1]	Средний; локальное охлаждение грунтов [9]	Средний; оптимизация теплового баланса насыпей [6]	Высокий; искусственное промораживание
Организационно-технические меры	Средний; мониторинг, сезонный контроль [5]	Высокий; раннее предупреждение прорывов [10]	Средний; космический мониторинг динамики [10]	Высокий; интегрированная система мониторинга

Матрица демонстрирует дифференцированный подход к выбору защитных мер в зависимости от доминирующего механизма наледеобразования. Для I типа наибольший эффект даёт регулирование снегоочистки, поскольку именно контраст глубин промерзания под очищаемой дорогой и под снежниками определяет формирование мерзлотной завесы (см. раздел 2.3) [1][6]. Для II типа приоритетными становятся гидрологические меры, направленные на контроль уровня водоёмов и дренирование трещиноватых пород в сочетании с системами раннего предупреждения прорывов [2][10]. III тип требует акцента на регулирование снегонакопления в тыловых швах насыпей и перераспределение поверхностного стока [1]. Комбинированный (IV) тип нуждается в интегрированном применении всех категорий мер с высоким приоритетом и развёрнутой системе мониторинга вследствие наложения механизмов формирования [1][10]. Полученные результаты свидетельствуют, что эффективность инженерно-защитных мер определяется корректностью идентификации механизма наледеобразования и дифференцированным подходом к выбору приоритетных мер [2][8]. Предложенная матрица может быть использована при инженерно-геокриологических изысканиях для строительства в криолитозоне, а также при разработке программ научно-технического сопровождения эксплуатируемых объектов в условиях современных климатических трендов [3][5].

7. Заключение

7.1. Основные выводы

7.1.1. Триггерная роль природно-климатических факторов

Проведённый анализ устанавливает, что природно-климатические факторы выполняют триггерную функцию в формировании природно-техногенных наледей в криолитозоне. Тренд потепления в Арктике в сочетании с ростом годовых сумм осадков и увеличением глубины сезонного протаивания создаёт предпосылки для интенсификации льдонакопления [1][2]. Критическими триггерами выступают переувлажнение сезонно-таглого слоя осенними осадками, смещение сроков устойчивого промерзания и последующее похолодание, активизирующее криостатическое давление в замкнутых таликах [3]. Снежный покров как теплоизолятор предотвращает полное промерзание СТС и обеспечивает формирование таликовых зон — фильтрационных каналов для подземных вод зимой (см. раздел 2) [4]. Контраст глубин промерзания под очищенными дорогами и под снежными аккумуляциями создаёт гидродинамический подпор, инициирующий прорывы вод и формирование наледных полей [5][6]. Техногенные барьеры выступают не как самостоятельная причина, а как активаторы, реализующие потенциал при определённом сочетании климатических условий.

7.1.2. Расширенная типология как основа дифференцированного прогноза

Разработанная классификация включает четыре типа, шесть подтипов и шесть критериальных оснований (источник питания, тип барьера, механизм формирования, морфология, интенсивность, сезонность), обеспечивая основу для дифференцированного прогноза и выбора защитных мер [7][8]. Механизмы подпора надмерзлотных вод, подпруживания подмерзлотных вод и трансформации режима питания природных наледей требуют различных подходов к защите (см. раздел 3). Численное моделирование подтвердило, что регулярная снегоочистка снижает глубину протаивания и способствует формированию более холодной мерзлоты, ликвидирующей фильтрационные каналы (см. раздел 5) [5]. Матрица приоритетов показывает: тип I — регулирование снегоочистки и гидрологические мероприятия; тип II — контроль уровня водоёмов и дренирование; тип III — перераспределение стока; тип IV — интегрированный подход с системой мониторинга [9][10].

7.2. Практическая значимость

7.2.1. Применимость для инженерно-геокриологических изысканий

Результаты применимы при проектировании инфраструктуры в зоне вечномёрзлых пород. Типология позволяет по ограниченным данным идентифицировать генетический тип наледи и определить приоритеты защиты [8][11]. Сочетание полевых методов (термометрия, снегомерная съёмка, георадиолокация), дистанционного зондирования и численного моделирования обеспечивает базу для верификации типологических заключений [10][12]. Матрица приоритетов мер может использоваться при научно-техническом сопровождении объектов для оперативных решений в периоды повышенной наледной опасности.

7.2.2. Необходимость корректировки нормативных документов

Результаты требуют корректировки СП 47.13330.2016, СП 539.1325800.2024 и ISO 19906:2019 с учётом климатических трендов [11][13]. Потепление в криолитозоне активирует талики, расширяя ареалы наледей типов I и II [2][5]. Нормативные методики расчёта глубины промерзания, базирующиеся на климатике прошлых периодов, требуют адаптации к перспективным климатическим сценариям. Интеграция типологии в нормативную базу повысит достоверность прогноза наледной опасности [9][13].

Список литературы

1.          Алексеев В.Р. К истории изучения наледей Сибири и Дальнего Востока / В.Р. Алексеев, О.Н. Толстихин // Наледи Сибири. – М.: Наука, 1969. – С. 10–15.

2.          Алексеев В.Р. Наледи. — Новосибирск: Наука, 1987. — 160 с.

3.          Алексеев В.Р., Гиенко А.Я. Наледи плато Путорана. — Иркутск: Изд-во Института географии СО РАН, 2002. — 101 с.

4.          Алексеев В.Р. Проблемы инженерного освоения наледных участков речных долин // Криосфера Земли. – 2017. – Т. 21, № 6. – С. 65–75.

5.          Белин Н.П., Гребенец В.И., Керимов А.Г., Кузьмин А.А., Панчул В.К. Формирование природно-техногенной наледи в Талнахе // Материалы 3-й конференции геокриологов России. — М.: Изд-во МГУ, 2005. Т. 2. Ч. 4. — С. 5–11.

6.          Большаков С.М. Принципы и методы противоналедных мероприятий // Наледи Сибири и Дальнего Востока. – Новосибирск: Наука, 1981. – С. 192–198.

7.          Верхотуров А.Г. Наледеобразование и оценка его воздействия на инженерные сооружения: автореф. дис. … канд. геол.-минерал. наук. — М., 2010. — 23 с.

8.          ВСН 210-91. Ведомственные строительные нормы. Проектирование, строительство и эксплуатация противоналедных сооружений и устройств. – М.: ЦНИИС, 1991. – 125 с.

9.          Гребенец В.И., Ухова Ю.А. Техногенное изменение геокриологических условий на урбанизированных территориях Крайнего Севера // Инженерная геология. — 2007. — № 1. — С. 28–33.

10.      Гребенец В.И., Керимов А.Г., Кизяков А.И. и др. Эволюция природно-техногенных комплексов в криолитозоне // Материалы Четвертой конференции геокриологов России. — М.: Университетская книга, 2011. — Т. 2. — С. 156–162.

11.      Гребенец В.И., Климова Е.А., Сухоручкин Е.А. Пластовые льды Вальковской озерно-аллювиальной равнины // Материалы Третьей конференции геокриологов России. — М.: Изд-во МГУ, 2005. — Т. 3. — С. 72–76.

12.      Дементьев В.А., Дементьева О.В. Новые методы защиты искусственных сооружений от наледей // Криолитозона и подземные воды Сибири. – Якутск, 1996. – С. 62–69.

13.      Демидюк Л.М., Кондратьева К.А. Геокриологические условия Енисей-Путоранского региона // Геокриология СССР. Средняя Сибирь. М.: Недра, 1989. С. 164–183.

14.      Железняк М.Н., Федоров А.Н. Устойчивость природных систем и инженерных сооружений в Арктике и Субарктике // Экономика Востока России. – 2020. – Т. 12, № 1. – С. 49–55.

15.      Изучение наледей: метод. пособие / под ред. Б.Л. Соколова. – Л.: Гидрометеоиздат, 1984. – 155 с.

16.      Казаков А.П. Исследование наледей на автомобильных дорогах Сибири и Дальнего Востока // Зап. Забайк. фил. Геогр. о-ва СССР. – 1976. – Вып. 101. – С. 124–151.

17.      Казаков А.П. Некоторые проблемы защиты дорожных сооружений от воздействия наледей // Исследование наледей. – Якутск, 1979. – С. 45–97.

18.      Кондратьева К.А. Районирование Средней Сибири по условиям существования сезонно- и многолетнемерзлых пород // Геокриология СССР. Средняя Сибирь. М.: Недра, 1989. С. 129–132.

19.      Курчатова А.Н. Влияние техногенных наледей на засоленность литогенной основы городских ландшафтов Якутии // Криолитозона и подземных вод Сибири. – 1996. – С. 95–105.

20.      Лапердин В.К., Качура Р.А. Криогенные опасности в зонах линейных природно-технических комплексов на юге Восточной Сибири // Криосфера Земли. – 2009. – Т. 13, № 2. – С. 27–34.

21.      Савко Н.Ф. Влияние инженерных сооружений на процессы наледеобразования // Зап. Забайк. фил. Геогр. о-ва СССР. – 1973. – Вып. 92. – С. 133–135.

22.      СП 47.13330.2016. Инженерные изыскания для строительства. Основные положения. – М.: Минстрой России, 2016. – 120 с.

23.      СП 539.1325800.2024. Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах. – М.: Минстрой России, 2024. – 90 с.

24.      Толстихин Н.И. Подземные воды мерзлой зоны литосферы. – М.; Л.: Госгеолиздат, 1941. – 210 с.

25.      Толстихин О.Н., Химичев Л.Г. Наледи и гидрогеологические структуры мерзлой зоны литосферы // Наледи Сибири и Дальнего Востока. – Новосибирск: Наука, 1981. – С. 76–85.

26.      Чекотилло А.М., Цвид А.А., Макаров В.Н. Наледи на территории СССР и борьба с ними. – Благовещенск: Амур. кн. изд-во, 1960. – 207 с.

27.      Шевелева Н.С., Хомичевская Л.С. Геокриологические условия Енисейского севера. — М.: Наука, 1967. — 127 с.

28.      Copernicus Climate Change Service (2023): ERA5 hourly data on single levels from 1940 to present. DOI: 10.24381/cds.adbb2d47

29.      Ensom T., Makarieva O., Morse P., Kane D., Alekseev V., Marsh P. The distribution and dynamics of aufeis in permafrost regions // Permafrost and Periglacial Processes. – 2020. – Т. 31. – № 3. – С. 383–395.

30.      IPCC. Climate Change 2023: Synthesis Report. — Geneva: IPCC, 2023. — DOI: 10.59327/IPCC/AR6-9789291691647

31.      ISO 19906:2019. Petroleum and natural gas industries — Arctic offshore structures. – Geneva: ISO, 2019. – 872 p.