1. Научная деятельность
  2. Гранты РНФ
  3. Гранты РНФ
  4. Натурные исследования, экспериментальное и математическое моделирование газодинамических процессов в системе донные отложения-водная толща на арктическом шельфе России

Натурные исследования, экспериментальное и математическое моделирование газодинамических процессов в системе донные отложения-водная толща на арктическом шельфе России

Конкурс РНФ 2022 года:

«Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований по поручениям (указаниям) Президента Российской Федерации» (междисциплинарные проекты)

Проект № 22-67-00025

«Натурные исследования, экспериментальное и математическое моделирование газодинамических процессов в системе донные отложения-водная толща на арктическом шельфе России»

Сроки выполнения проекта

2022-2025

Отрасль знаний

Науки о Земле

Руководитель проекта

д.г.-м.н. Шахова Наталья Евгеньевна

Название организации

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт динамики геосфер имени академика М.А. Садовского Российской академии наук

Объем финансирования

52.5 млн. рублей


Аннотация

    В настоящее время развитие мировой экономики испытывает трудности, обусловленные, в первую очередь, недостатком знаний о степени влияния антропогенных и естественных факторов на изменение климата, что приводит к большому количеству неопределенностей в функционировании климатической системы нашей планеты и вызывает ряд серьезных проблем, связанных с планированием развития в области энергетики и мировой экономики. Одной из фундаментальных проблем является практически неизученный физический механизм фильтрации газового (метанового) геофлюида в толще донных отложений, который проявляется в массированных выбросах пузырькового (диффузионный поток играет вторичную роль) метана на обширных мелководных участках арктического шельфа России, где предполагается широкое распространение деградирующей подводной мерзлоты, а также газогидратных образований, связанных с реликтовой мерзлотой. Другой проблемой является недопонимание закономерностей транспорта и трансформации потоков пузырькового метана в водной толще, образующих при разгрузке из донных отложений газовые сипы, которые достигают десятков и сотен метров в диаметре и могут вызывать серьезные экологические и геоинженерные проблемы. Кроме того, натурные наблюдения показывают, что значительная фракция геологического флюида в форме пузырьков метана достигает поверхности моря, что потенциально может привести к изменению баланса атмосферного метана – важнейшего парникового газа. Однако, до настоящего времени этот процесс не учитывается в прогнозе возможных климатических изменений и природных опасностей (георисков), которые могут возникнуть при развитии и эксплуатации Северного Морского пути (СМП), освоении углеводородных ресурсов шельфа.

    Данный проект направлен на решение выше сформулированных проблем путем выявления характерных особенностей транспорта (фильтрации) и разгрузки основного газового флюида - пузырькового метана в системе донные отложения - водная толща в ключевых районах арктического шельфа РФ, где доминирует тот или иной источник метана (биогенный, термогенный, абиогенный) и исследование механизма образования каналов разгрузки и переноса газа в донных отложениях, находящихся в различном фазовом состоянии (мерзлые, охлажденные, немерзлые породы). Особое внимание уделяется исследованию газопроницаемости осадков, обусловленную образованием - разрушением гидратов при изменении термодинамических параметров (температура, соленость и др.) и типов осадков.

    Выполнение комплекса принципиально новых работ в такой сложной многофазной системе возможно только путем междисциплинарных исследований, объединяющих специалистов в области физики (с фокусом на механике сплошной среды, изучении и моделировании фильтрационных процессов), морской геологии и геофизики (эволюция состояния подводной мерзлоты - гидратов, механизмы транспорта и трансформации газового флюида в условиях фазовых переходов, динамика сейсмотектонических процессов и т.д.), океанографии (количественная оценка разгрузки газового флюида - пузырькового метана, изучение транспорта и трансформации пузырькового потока в сильных струях, которые модулируют подъем вод (апвеллинг) и усиливают интенсивность переноса метана из донных отложений в водную толщу-атмосферу). Для достижения поставленных целей будет впервые использован триединый подход, который объединит натурные исследования, лабораторные эксперименты и математическое моделирование.

при поддержке RNF.png

    На основе натурных и экспериментальных исследований будет разработан набор репрезентативных моделей переноса парниковых газов (метана) на Арктическом шельфе в системе донные осадочные отложения - водная толща, с учетом роли деградации подводной мерзлоты и газовых гидратов в зависимости от изменения ключевых факторов окружающей среды. Первоочередной задачей является проведение междисциплинарных исследований, направленных на:

  1. Выявление и понимание фазовой проницаемости и фильтрационных характеристик, газопроницаемости осадочной толщи (различных типов осадков) в зависимости от степени насыщения гидратами, при изменениях температуры, солености, и других термодинамических параметров.

  2. На основе математического моделирования будут выявлены закономерности влияния растворов соли и связанного с ними осмотического эффекта на деградацию ММП, содержащих скопления газогидратов и свободного газа. Будут оценены скорости деградации ММП.

  3. Будут получены условия неустойчивости в большой системе газогидратных зерен в предварительно напряженной осадочной толще. Также будет выполнено исследование неустойчивости микрополярного континуума, моделирующего предварительно напряженную осадочную газогидратную толщу. Будет изучено явление реологической неустойчивости вязкопластической среды с вязким сухим трением, применительно к численному моделированию разрушения осадочной покрышки, завершающегося формированием покмарков.

  4. Будут получены новые данные об изменении газового состава, происходящего в пузырьках при всплытии, что позволит значительно повысить точность оценки количества метана, доставляемого всплывающими пузырьками в водную толщу и приводный слой атмосферы. Особое внимание будет уделено исследованию усиления эффективности пузырькового переноса метана за счет инициирования подъема вод (апвеллинга) восходящими потоками пузырей.

    В итоге будет получен масштабный набор репрезентативных моделей переноса парниковых газов (метана) на Арктическом шельфе в системе донные осадочные отложения - водная толща, с учетом роли деградации подводной мерзлоты и газовых гидратов в зависимости от изменения ключевых факторов окружающей среды. Модели будут оттестированы в натурных условиях, что позволит надежно предсказывать характерные особенности транспорта и трансформации геологического газового флюида – пузырькового метана в избранных районах Арктического шельфа РФ. Масштабным прикладным аспектом данного проекта станет геоинженерная оценка рисков, связанных с деградацией подводной мерзлоты и дестабилизацией гидратов, в первую очередь в районах создания и развития инфраструктуры и эксплуатации СМП (Росатом), а также при освоении нефтегазовых ресурсов шельфа на лицензионных участках Газпрома и Роснефти.

при поддержке RNF.png

    Решение поставленных в проекте задач будет основываться на использовании комплекса специальных методов и технологий для проведения полевых исследований, а также для выполнения экспериментального и математического моделирования, в том числе оригинальных, разработанных авторами в ходе предыдущих исследований, а также разработку новых методических подходов. Экспериментальное моделирование взаимодействия мерзлых гидратосодержащих пород с солевыми растворами при различных термобарических условиях будет проведено на оригинальном газогидратном оборудовании, позволяющем прежде всего получать мерзлые гидратонасыщенные образцы с равномерным распределением порового гидрата, а затем путем понижения давления переводить мерзлые гидратосодержащие образцы в метастабильное состояние. Дальнейшее экспериментальное моделирование будет основано на приведении мерзлых гидратосодержащих образцов в контакт с солевыми растворами при различных термобарических условиях и наблюдение во времени за процессом взаимодействия. По окончанию эксперимента будут рассчитываться основные физические характеристики образцов, включающих остаточное льдо- и гидратосодержание, влажность, плотность.
    Эксперименты по напорной фильтрации газового флюида в мерзлых, оттаивающих и гидратосодержащих породах при изменении термобарических условий сред будут проводиться на специальной фильтрационной установке, позволяющей оценивать газопроницаемость грунтовых образцов в условиях фазовых переходов, вода-лед-газогидрат.
Медленные движения горных пород моделируются неньютоновским вязким течением, развивающимся квазиэкспоненциально после достижения предела текучести. Это течение рассматривается как вязкопластическая среда с внутренним сухим трением. Медленное течение таких сред является неустойчивым, поскольку уравнения возмущенного течения утрачивают эллиптичность и становятся гиперболическими. Смежные формы течения могут реализоваться в виде локализованных или ячеистых структур. Увеличение порового давления уменьшает область неустойчивости.
    Для трехмерного численного моделирования разрушения верхнего слоя гидратонасыщенных осадков будет использован программный код FLAC 3D, реализующий явную конечноразностную схему решения трехмерных задач механики сплошных сред. FLAC 3D позволяет моделировать нелинейное поведение горных пород в условиях пластического течения за пределом прочности, в том числе и в случае развития реологической неустойчивости, ведущей к образованию зон локализации неупругой деформации.
    Для изучения механизма изменения напряженного состояния осадочной толщи и эмиссии метана в криолитозоне при движении медленных тектонических волн будет использована модель гранулированной среды, зерна которой при взаимодействии на контактах ведут себя как система с перескоками (или с несмежными формами равновесия), когда переход в новое состояние равновесия осуществляется за счет накопленной в системе упругой энергии. Для анализа последствий перехода системы зерен в новое состояние равновесия на метастабильное состояние газогидратных включений будет использована модель микрополярного континуума, учитывающая наряду со средним смещением кинематически независимые повороты отдельных блоков.
    Будет проанализирован научный материал и данные о результатах лабораторных и натурных экспериментов по темам, к которым относятся задачи, предполагаемые решить в рамках проекта.
Формулировка математической модели и постановка задач с учетом экспериментальных данных. Для решения поставленных задач в рамках предлагаемых моделей, будут использованы как аналитические методы для предварительных упрощенных, но содержащих основные особенности нелинейных задач, так и численные методы в общем случае, такие как: Разностный метод, метод Галеркина и др. Для решения некоторых задач будут использованы автомодельные постановки.
    Организацией партнером ТОИ ДВО РАН будет разработан и сконструирован экспериментальный стенд, позволяющий в лабораторных условиях выполнить серию экспериментов, необходимых для:

  • оценки величины подъема водных масс (апвеллинга), вызванного всплывающими пузырьками, в зависимости от их интенсивности (потока) и геометрических размеров;
  • оценки вклада пузырькового транспорта в общий перенос, включая метан, растворенный в воде за счет апвеллинга вод, вызванного массированной струйной разгрузкой пузырькового метана;
  • за счет введения дополнительного параметра, учитывающего эффект пузырькового апвеллинга вод, будут разработаны новые и повышена точность имеющихся методов количественной оценки потока метана.

    Разрабатываемый стенд будет состоять из прозрачной емкости объемом до 50 литров, в одну из стенок которой будет установлен светодиодный осветитель с регулируемыми спектром светового потока и интенсивностью освещения. Для установки датчиков температуры и давления, необходимых для определения скоростей апвеллинга, в рабочей зоне стенда будут проделаны технические отверстия диаметром 8 мм в количестве до 7 единиц. Через данные отверстия при необходимости будет производится отбор проб с заданной частотой. Генерация пузырьков, геометрические размеры которых типичны для акваторий морей российской Арктики, будет осуществляется с помощью фильтров Шота, распылительных камней или одиночных сопел, установленных в нижней части рабочей зоны стенда. Водная среда экспериментального стенда будет формироваться из жидкостей различной плотности, что обеспечит ее стратификацию и позволит определить скорость перемешивания стратифицированных слоев жидкости, вызванную всплывающими пузырьками. Данный параметр необходим для оценки скорости апвеллинга, вызванного всплывающими пузырьками. Все жидкости будут поступать в экспериментальный стенд через нижнюю часть рабочей зоны стенда. Поток всплывающих пузырьков будет регулироваться с помощью промышленных расходомеров в диапазоне от 0,1 до 720 литров в минуту. Для видео регистрации проводимых экспериментов будут использованы скоростные видеокамеры с возможностью съемки до 240 кадров в секунду и профессиональный фотоаппарат с макрообъективом.

Разработанный стенд позволит повысить точность количественной оценки современной эмиссии метана, поступающего из акваторий морей российской Арктики в атмосферу региона. В ходе реализации проекта будет использована акустическая и сопутствующая ей информация, собранная в 2011-2021 гг. во время экспедиций в моря российского сектора Арктики на научно-исследовательских судах «Виктор Буйницкий», «Oden», «Академик М.А. Лаврентьев» и «Академик Мстислав Келдыш».

при поддержке RNF.png

  • Шахова Наталья Евгеньевна
  • Гарагаш Игорь Александрович
  • Давлетшина Динара Анваровна
  • Рамазанов Мукамай Магомедович
  • Таирова Алия Алиевна
  • Барышников Николай Александрович
  • Тримонова Мария Александровна
  • Юдочкин Никита Анатольевич
  • Жмаев Максим Владиславович
  •    2022 г.


       Экспериментальное моделирование влияния процессов солепереноса на диссоциацию поровых газовых гидратов при отрицательных температурах проводилось путем создания физического контакта исследуемых мерзлых гидратонасыщенных образцов с солевыми растворами при атмосферном давлении в герметичном теплоизолированном контейнере при постоянной отрицательной температуре. Таким образом, была отработана методика экспериментального моделирования процессов таяния порового льда и диссоциации порового гидрата в мерзлых гидратосодержащих породах при снижении давления, термических воздействиях и в условиях солепереноса.
     
       Моделирование природных процессов в донных отложениях арктических морей требует создания особых термобарических условий, характеризующихся низкими температурами и высоким давлением, как горным, так и поровым. Для проведения экспериментального моделирования была адаптирована фильтрационная установка «Гидрат», разработанная авторами совместно с ООО «Экогеоспром». Данный аппаратный комплекс и разработанные схемы подготовки и проведения испытаний позволяют определять изменения проницаемости образцов при фазовых переходах поровой влаги вода-лед, вода-гидрат, лед-гидрат, гидрат-вода, гидрат-лед.
     
       Исследована газогидратная толща с подвижными блоками, зоны контактов которых зависят от гравитационных сил и меняются в результате тектонических и сейсмических нагрузок. Переход системы в новое состояние равновесия на участках, приблизившихся к предельному состоянию, происходит скачком и сопровождается выделением энергии. Изучено напряженно-деформированное состояние газогидратной гранулы. Показано, что на ее поверхности, при сжатии на контактах с другими зернами, возникает обширная область положительных объемных деформаций, облегчающих просачивание метана в окружающее пространство. Сформулировано условие бифуркации микрополярного континуума, моделирующего поведение осадочной толщи, как причина эмиссии метана из зон скопления запертого газа в мерзлых породах и метастабильных реликтовых газогидратов.

        Разработан механизм изменения напряженного состояния осадочной толщи и эмиссии метана из зон скопления запертого газа в мерзлых породах и метастабильных реликтовых газогидратов. Установлено, что при сжатии газогидратных зерен на их поверхности в ледяной корке возникает обширная область положительных объемных деформаций, приводящих к увеличению выделений метана.

        Сформулирована модель фильтрации метана в пористой среде, учитывающая возможность его внезапного выброса вместе с породой. Процесс фильтрации описывается уравнением Лейбензона. Данная модель была апробирована на лабораторных экспериментах по фильтрации газа в пористой среде, описанных выше. Сопоставление результатов показало, что и в численной модели, и в лабораторном эксперименте разрушение начинает происходить с поверхности материала. В то же время, критическое давление, задаваемое на границе области, при котором начинает происходить разрушение, отличается не значительно (0,1048 МПа, 0,1037 МПа). Времена, за которое разрушение происходит во всей длине сред тоже сопоставимы (3 с и 4 с).

       Важно отметить, что достаточно простая постановка задачи фильтрации газа и выбор критерия разрушения продемонстрировала как реальность с физической точки зрения предложенного механизма образования выбросов газа (метана) и породы при увеличении потока газа на некоторой глубине в результате разложения метановых гидратов, так и появление нестабильности в экспериментах, моделирующих данных процесс.

       Проведено обобщение математической модели деградации углеводородосодержащего мерзлого пласта с аномально низкой проницаемостью. Обобщение опирается на развитое и разработанное в рамках данного проекта представление о физическом механизме краевого разрушения (разложения) агломерата газогидрат-лед-газ, что приводит к необходимости введения порога падения внешнего давления, и к возможности количественной оценки критического давления, связанного с прочностью корки льда, позволяющего газогидрату находиться в самоконсервированном виде. Результаты исследований показали, что скрытое давление газа существенным образом может увеличить поток свободного газа и замедлить движение фронта деградации пласта, насыщенного газогидратом и льдом. Сравнение полученных данных о скорости движении фронта деградации пласта и темпов выброса метана вполне согласуются с результатами имеющихся натурных и лабораторных экспериментов. Это направление исследований является крайне перспективным для понимания механизма восходящего движения газового (метанового) фронта, которое согласно натурным данным - полученным ранее в море Лаптевых, достигает 7-8 метров в год (см. Shakhova et al., Nature Communications, 2017). При достижении газовым фронтом поверхности осадка, происходит массированный выброс пузырькового метана в водную толщу-атмосферу. Предложенная модель и полученные результаты могут быть использованы для лучшего понимания процессов и для оценки темпов деградации вечной мерзлоты и темпов выбросов метана из областей, где газогидраты находятся в метастабильном самоконсервированном состоянии, что имеет очень важное значение, поскольку метан — мощный парниковый газ, способствующий ускорению процесса глобального потепления и связанных с этим экологическим проблемам.

       Разработан и изготовлен экспериментальный стенд, предназначенный для оценки количественного вклада пузырькового транспорта в вертикальный перенос метана, уточнения методов количественной оценки потока метана и оценки скорости апвеллинга (подъема) вод, вызванного всплывающими пузырьками в зависимости от их размера и потока. В результате проведенных тестовых экспериментов было показано, что различной интенсивности апвеллинг наблюдался, как при испускании одиночных пузырьков, поперечные размеры которого характерны для природных пузырьков (от 1 мм до 15 мм в диаметре), формирующих газовые факелы (струи) в арктических морях, так и при непрерывном потоке пузырьков.

       В октябре-ноябре 2022 г. были выполнены комплексные натурные исследования в Карском море и в Печорском море, которые позволили выявить первые представительные районы для тестирования экспериментальных и теоретических исследований, которые выполняются в рамках данного проекта. Наиболее привлекательными представляются районы с пинго-образными (конусо-образными) структурами обнаруженными на дне исследуемых морей. Результаты комплексных исследований, выполняемых в рамках данного проекта важны не только для потенциальной оценки климатических последствий разгрузки пузырькового метана в арктической системе донные осадки-водная толща, но и для оценки геоинженерных рисков в перспективных районах освоения арктического шельфа России.

       2023 г.

       Проведены экспериментальные исследования по оценке процессов диссоциации и самоконсервации порового гидрата при снижении давления и в условиях термического воздействия, происходящих при этом фазовых переходов, а также методические и экспериментальные исследования по оценке изменения газопроницаемости мерзлых и гидратосодержащих пород. Показано, что увеличение внешнего газового давления будет существенно увеличивать сохранность гидрата метана в мерзлых гидратосодержащих образцах, находящихся в метастабильном состоянии, вследствие более эффективного проявления эффекта самоконсервации. При повышении температуры, в мерзлых породах, содержащих метастабильный гидрат, будут происходить активизации процессов разложения порового гидрата.

       Для экспериментальных исследований газопроницаемости в мерзлых, оттаивающих и гидратосодержащих породах была отработана методика, позволяющая моделировать различные термобарические условия в образцах грунтов в широком диапазоне температур и давлений. Предложенная методика позволяет экспериментально моделировать широкий диапазон термобарических условий, характерных как для приповерхностного, так и глубинного залегания мерзлых и гидратосодержащих пород. 

       В ходе исследований по изучению фильтрации газа в мерзлых льдонасыщенных породах показано, что при увеличении льдонасыщенности на 10% в песчаных образцах происходит резкое снижение газопроницаемости. При повышении температуры в системе до +1°С газопроницаемость данных образцов в талом состоянии увеличивается более чем на 2 порядка. Выполнены эксперименты по оценке изменения газопроницаемости мерзлых и оттаивающих пород в условиях диссоциации порового гидрата метана. Показаны закономерные изменения газопроницаемости, обусловленные фазовыми переходами лед (вода)-гидрат. 

       Проведено обобщение математической модели процессов промерзания пористых сред, насыщенных раствором солей, и взаимодействия раствора соли с мерзлыми проницаемыми породами. Получен математический критерий образования в мерзлых породах закрытых «карманов» с рассолами (криопэгов). Показаны закономерности влияния осмоса на процесс промерзания пород и критерий образования криопэгов. Найдено приближенное аналитическое решение задачи в автомодельной постановке и изучены его свойства. Показано, что осмос может вызвать движение (миграцию) раствора в сторону роста давления, т.е. в сторону противоположную движущей силе, вызванной градиентом давления. Выявлено, что при больших значениях осмотического коэффициента раствор втягивается в промерзающую область из талой области, а при малых – напротив, выталкивается. Сравнение результатов математических экспериментов с физическими показали не только качественное, но и количественное согласие во многом благодаря учету осмотического эффекта. 

       Проведено математическое и экспериментальное моделирование кинетики диссоциации газогидрата, содержащегося в мерзлых породах, насыщенных также льдом и газом, при падении внешнего давления ниже равновесного. Как из математической модели, так и экспериментальным путем, получено, что деградация гидратонасыщенности мерзлой пористой среды подчиняется степенному закону. Проведенные эксперименты позволили определить значения коэффициентов степенного закона, а математическая модель показывает, как эти коэффициенты зависят от параметров задачи. При этом рассчитанные теоретически свойства остаточной гидратонасыщенности полностью подтверждаются экспериментальными данными. 

       Проведены исследования локального апвеллинга, инициированного всплывающими пузырьками в зависимости от их интенсивности. Определены зависимости величины электропроводности от величины потока всплывающих пузырьков в стратифицированной водной толще во времени. Величины апвеллинга были определены для четырех значений пузырькового потока и трех типов всплытия, а именно: 1) для одиночно всплывающих пузырьков, 2) для непрерывных цепочек пузырьков, различной интенсивности и 3) для массированного выброса всплывающих пузырьков, формирующих мегафакелы. Минимальное значение величины локального апвеллинга составило 0,21 см∙с-1, при пузырьковом потоке равном 60 мл∙мин-1, максимальные - 2,98 см∙с-1 наблюдались при массированном пузырьковом выбросе 500 мл∙мин-1. На основе экспериментальных данных, показано, что апвеллинг вод в районах пузырьковой разгрузки является важным фактором повышения эффективности переноса метана из донный отложений через водную толщу в атмосферу. 

       Продемонстрирована зависимость расположения начала формирования выбросов породы от типа граничного условия и скорости поступления газа из криолитозоны. Обнаружено, что при одних и тех же условиях, близких к реальной ситуации, непроницаемая покрышка, находящаяся на верхней границе области, приводит к одновременному формированию разуплотнения породы в ее окрестности и окрестности источника. Без покрышки выброс начинается только от источника. Показано, что при отсутствии фильтрации газа в горизонтальном направлении, если давление на нижней границе во всех точках одинаково, выброс начинается от верхней границы. Если же давление на нижней границе неоднородно, выброс начинается на нижней границе. Исследовано влияние непроницаемых препятствий на формирование выбросов. Так, при однородном давлении на нижней границе выброс начинается на нижней границе препятствия, при неоднородном давлении - либо на нижней границе рассматриваемой области при меньшем давлении, либо одновременно на нижней границе и на нижней границе препятствия при большем давлении. Результаты численного моделирования были подтверждены экспериментальными данными с учетом трения между частицами. Созданная модель была апробирована на натурных данных. Было получено, что при измеренных скоростях выхода метана на поверхность дна, выбросы породы не произойдут. Но при увеличении расхода в 10 раз выбросы происходят относительно быстро. 

       Проведено исследование фильтрации газа в слое сыпучей среды, имитирующей донные отложения. Показано, что по мере фильтрации газа сквозь сухую или влажную среду расход увеличивается, а значит, увеличивается проницаемость. Увеличение проницаемости говорит о разуплотнении среды в случае сухого песка и о возникновении каналов в случае влажного песка. В случае насыщенной среды образующиеся каналы расширяются к свободной поверхности и по мере фильтрации газа не меняют своего положения, тогда как ветвящиеся от них более мелкие каналы постоянно возникают и исчезают. Для моделирования процесса образования покмарка использована модель среды с нелинейной ползучестью в сочетании с критерием прочности, зависящим от внутреннего трения. Для описания разрушения среды используется закон неассоциированного пластического течения с предельным условием Друкера-Прагера и разупрочнением. 

       Показано, что при уменьшение порового давления во включении время образования покамарка возрастает и возможна ситуация, при которой напряжения в покрышке не достигают предела прочности, деформации остаются упругими, и покмарк не образуется. 

       Изучено напряженное состояние шельфового ледника, сползающего в океан. Максимальные растягивающие напряжения на его нижней поверхности вблизи точки схода заметно превышают предельные значения, характерные для льда. Под действием приливных возмущений в этих местах возможно разрушение ледового слоя. 

       Моделирование воздействия горизонтальных сжимающих усилия на ледовый слой показало, что под их действием возникает частая система зон локализации неупругой деформации, приводящая к торошению льда. Некоторые из этих зон локализации достигают больших размеров и разбивают ледовую пластину на отдельные блоки, подготавливая появление айсбергов.

       Публикации :

    1. Лобковский Л.И., Баранов А.А., Рамазанов М.М., Владимирова И.С., Габсатаров Ю.В., Семилетов И.П., Алексеев Д.А. Trigger Mechanisms of Gas Hydrate Decomposition, Methane Emissions, and Glacier Breakups in Polar Regions as a Result of Tectonic Wave Deformation Geosciences, Geosciences 2022, 12(10), 372; https://doi.org/10.3390/geosciences12100372

    2. Лобковский Л.И., Рамазанов М.М., Семилетов И.П., Алексеев Д.А. Mathematical Model of the Decomposition of Unstable Gas Hydrate Accumulations in the Cryolithozone Geosciences, Geosciences 2022, 12(9), 345; https://doi.org/10.3390/geosciences12090345

    3. Чувилин Е., Давлетшина Д., Буханов Б., Мухаметдинова А., Истомин В. Formation of Metastability of Pore Gas Hydrates in Frozen Sediments: Experimental Evidence Geosciences, Geosciences 2022, 12(11), 419; https://doi.org/10.3390/geosciences12110419

    4. Шпак П.М., Турунтаев С.Б., Тримонова М.А., Таирова А.А., Беляков Г.В., Юдочкин Н.А. The Model of Cohesionless Sediment Blowout with an Increase in the Methane Flow Rate Geosciences, Geosciences 2022, 12(11), 423; https://doi.org/10.3390/geosciences12110423 

    5. Алексеев Д.А., Кошурников А.В., Гунар А.Ю., Балихин Е.И., Семилетов И.П., Шахова Н.Е., Палшин Н.А., Лобковский Л.И. Time-Domain Electromagnetics for Subsea Permafrost Mapping in the Arctic: The Synthetic Response Analyses and Uncertainty Estimates from Numerical Modelling Data Geosciences, 13,144 (2023) https://doi.org/10.3390/geosciences13050144

    6. Буханов Б., Чувилин Е., Жмаев М., Шахова Н., Спивак Э., Дударев О., Осадчиев А., Спасенных М., Семилетов И. In situ bottom sediment temperatures in the Siberian arctic seas: Current state of subsea permafrost in the kara sea vs laptev and east Siberian seas Marine and Petroleum Geology, 157,106467 (2023) https://doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2023.106467

    7. Лобковский Л.И., Баранов А.А., Гарагаш И.А., Рамазанов М.М., Владимирова И.С., Габсатаров Ю.И., Алексеев Д.А., Семилетов И.П. Large Earthquakes in Subduction Zones around the Polar Regions as a Possible Reason for Rapid Climate Warming in the Arctic and Glacier Collapse in West Antarctica Geosciences, 13(6) (2023) https://doi.org/10.3390/geosciences13060171

    8. Рамазанов М.М., Булгакова Н.С., Лобковский Л.И. Mathematical model of freezing of rocks saturated with salt solution taking into account the influence of osmosis Russian Journal of Earth Sciences, 2023 https://doi.org/10.2205/2023ES000857.

    9. Чувилин Е., Давлетшина Д., Буханов Б., Гребенкин С., Панкратова Е. Thermal Conductivity Variations in Frozen Hydrate-Bearing Sand upon Heating and Dissociation of Pore Gas Hydrate Geosciences, 13(10), 316 (2023) https://doi.org/10.3390/geosciences13100316

    10. Черных Д.В., Шахова Н.Е., Космач Д.А., Доманюк А.В., Салюк А.Н., Спивак Э.А., Саломатин А.С., Гершелис Е.В., Семилетов И.П. Стенд для исследования локального апвеллинга, вызванного всплывающими пузырьками Приборы и техника эксперимента, №2 - 2024 

    11. Гарагаш И.А., Лобковский Л.И. О механизме разрушения ледяных пленок метастабильных газогидратов и его возможном приложении к процессу эмиссии метана в Арктике Арктика: экология и экономика, 1 (2024)





    при поддержке RNF.png


    По любым вопросам можно связаться с

    Шаховой Натальей Евгеньевной
    nataliafletcher@yahoo.com

    Наш адрес: 119334, Россия, Москва, Ленинский проспект, 38, корпус 1 


    при поддержке RNF.png