Ученые Новосибирского государственного технического университета предложили способ, позволяющий оценить состояние почв в Арктике при изменении температуры. Планируется, что в будущем это поможет прогнозировать таяние вечной мерзлоты. По мнению специалистов, этот метод даст более точные результаты, сообщает пресс-служба НГТУ.
В ходе исследования ученые с помощью математического моделирования изучили, как мерзлые грунты реагируют на изменение температуры и внешней нагрузки. Оказалось, что даже без учета подвижности грунтовых вод при оттаивании грунта, а просто под действием гравитации за сезон порода проседает на два сантиметра. Кроме того, специалисты зафиксировали последовательное таяние и замерзание породы до четырех метров в глубину, что приводит к деградации структуры породы.
По словам ученых, разработка является уникальной, так как методика учитывает сразу несколько взаимосвязанных процессов — теплопередачу, механическую деформацию и фазовые переходы воды в грунт, что дает более точные результаты, чем другие модели, которые чаще всего сосредотачиваются лишь на одной из этих задач.
«Кроме этого, созданные алгоритмы мы оптимизировали для параллельных вычислений. Это позволило провести расчеты быстрее и в более высоком разрешении. Чем выше детализация, тем лучше прогноз, а в таких вопросах, как устойчивость зданий или безопасность трубопроводов, точность решает все», — рассказала руководитель проекта Анастасия Кутищева.
Кроме того, в ходе исследования выяснилось, что теплая бетонная свая буквально «прожигает» грунт вокруг себя, создавая область постоянного оттаивания, что делает породу менее прочной и создает серьезные риски для строительства, инфраструктуры и экологии.
Ученые акцентировали внимание на том, что разрушение мерзлых грунтов может привести к выбросу парниковых газов, таких как метан и углекислый газ, что ускоряет процессы глобального потепления.
Ранее мы писали о том, что ученые выявили два белка, связанных со стойкостью рака легких к химиотерапии
Андрей Иванов
