view in publisher's site

Permafrost and climate in Europe: Monitoring and modelling thermal, geomorphological and geotechnical responses

We present a review of the changing state of European permafrost within a spatial zone that includes the continuous high latitude arctic permafrost of Svalbard and the discontinuous high altitude mountain permafrost of Iceland, Fennoscandia and the Alps. The paper focuses on methodological developments and data collection over the last decade or so, including research associated with the continent-scale network of instrumented permafrost boreholes established between 1998 and 2001 under the European Union PACE project. Data indicate recent warming trends, with greatest warming at higher latitudes. Equally important are the impacts of shorter-term extreme climatic events, most immediately reflected in changes in active layer thickness. A large number of complex variables, including altitude, topography, insolation and snow distribution, determine permafrost temperatures. The development of regionally calibrated empirical-statistical models, and physically based process-oriented models, is described, and it is shown that, though more complex and data dependent, process-oriented approaches are better suited to estimating transient effects of climate change in complex mountain topography. Mapping and characterisation of permafrost depth and distribution requires integrated multiple geophysical approaches and recent advances are discussed. We report on recent research into ground ice formation, including ice segregation within bedrock and vein ice formation within ice wedge systems. The potential impacts of climate change on rock weathering, permafrost creep, landslides, rock falls, debris flows and slow mass movements are also discussed. Recent engineering responses to the potentially damaging effects of climate warming are outlined, and risk assessment strategies to minimise geological hazards are described. We conclude that forecasting changes in hazard occurrence, magnitude and frequency is likely to depend on process-based modelling, demanding improved understanding of geomorphological process-response systems and their impacts on human activity.

پرمافراست و آب و هوا در اروپا: نظارت و مدل‌سازی واکنش‌های حرارتی، ژئومورفولوژیکی و ژئوتکنیکی

ما مروری بر وضعیت در حال تغییر پرمافراست اروپایی در یک منطقه فضایی داریم که شامل پرمافراست پیوسته با عرض جغرافیایی بالا در اسوالبارد و پرمافراست ناپیوسته با ارتفاع بالا در ایسلند، فنوکاندیا و آلپ است. این مقاله بر پیشرفت‌های روش‌شناختی و جمع‌آوری داده‌ها در طول دهه گذشته تمرکز دارد، از جمله تحقیقات مرتبط با شبکه مقیاس قاره‌ای حفاری پرمافراست ابزاری که بین ۱۹۹۸ و ۲۰۰۱ تحت پروژه اتحادیه اروپا PACE ایجاد شده‌است. داده‌ها، رونده‌ای گرمایش اخیر را با بیش‌ترین گرمایش در عرض‌های جغرافیایی بالاتر نشان می‌دهند. به همان اندازه مهم است که اثرات رویداده‌ای آب و هوایی شدید کوتاه‌مدت که به سرعت در تغییرات ضخامت لایه فعال منعکس می‌شوند. تعداد زیادی از متغیرهای پیچیده، از جمله ارتفاع، توپوگرافی، تابش و توزیع برف، دمای پرمافراست را تعیین می‌کنند. توسعه مدل‌های آماری - تجربی کالیبره شده منطقه‌ای، و مدل‌های فرآیند محور مبتنی بر فیزیکی، شرح داده می‌شود، و نشان داده می‌شود که هر چند رویکردهای پیچیده‌تر و وابسته به داده، فرآیند محور برای برآورد اثرات گذرای تغییر آب و هوا در توپوگرافی پیچیده کوهستانی مناسب‌تر هستند. نگاشت و توصیف عمق و توزیع پرمافراست نیاز به روش‌های متعدد ژئوفیزیکی یکپارچه دارد و پیشرفت‌های اخیر مورد بحث قرار گرفته‌است. ما تحقیقات اخیر در مورد تشکیل یخ زمین، شامل تفکیک یخ در سنگ بس‌تر و تشکیل یخ در سیستم‌های گوه یخ را گزارش می‌کنیم. اثرات بالقوه تغییر آب و هوا بر هوازدگی سنگ، خزش پرمافراست، رانش زمین، ریزش سنگ، جریان‌های واریزه ای و حرکات توده‌ای کند نیز مورد بحث قرار گرفته‌است. واکنش‌های اخیر مهندسی به اثرات بالقوه مخرب گرم شدن آب و هوا مشخص شده‌اند و استراتژی‌های ارزیابی ریسک برای به حداقل رساندن خطرات زمین‌شناسی توصیف شده‌اند. ما نتیجه می‌گیریم که پیش‌بینی تغییرات در وقوع خطر، دامنه و فرکانس به احتمال زیاد به مدل‌سازی مبتنی بر فرآیند، نیاز به درک بهبود یافته سیستم‌های واکنش - فرآیند ژئومورفولوژیکی و اثرات آن‌ها بر فعالیت انسانی بستگی دارد.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله General Earth and Planetary Sciences
  • ترجمه مقاله General Earth and Planetary Sciences
  • مقاله علوم زمین و سیارات عمومی
  • ترجمه مقاله علوم زمین و سیارات عمومی
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.