Десятилетняя тепловая «память» вечной мерзлоты и климатическое и топографическое модулирование на Тибетском плато

Почему грунт помнит прошлые теплые годы

На Тибетском плато, в тени одних из самых высоких гор мира, под поверхностью скрывается медленно разворачивающаяся климатическая история. Даже если метеостанции показывают, что потепление воздуха в последние годы замедлилось, мерзлый грунт внизу продолжает нагреваться и оттаивать. В этом исследовании поставлен на первый взгляд простой, но важный вопрос: как долго вечная мерзлота «помнит» прошлое тепло и что определяет эту память?

Скрытая временная задержка в мерзлом грунте

Исследователи проанализировали 20 лет данных о температуре и глубине оттаивания из 54 скважин, распределённых по центральному Тибетскому плато, в сочетании с детализированной климатической базой, охватывающей период с 1981 года. Они обнаружили явное рассогласование между тем, что происходит в воздухе, и тем, что происходит под землей. В то время как температура воздуха и другие климатические факторы, такие как ветер и солнечное излучение, после середины 2000-х показывали замедление или даже небольшое снижение потепления, вечная мерзлота продолжала разрушаться. Сезонно оттаивающий «активный слой» продолжал углубляться, а температуры на несколько метров ниже поверхности продолжали расти.

Измерение долгой памяти мерзлоты

Чтобы зафиксировать это рассогласование, команда рассмотрела мерзлоту как систему с памятью: она не реагирует мгновенно на каждый тёплый или холодный год, а постепенно интегрирует воздействие многих лет поверхностных условий. Они сопоставили долгосрочные тенденции температуры воздуха с изменениями четырёх подземных индикаторов: толщины активного слоя и температур у верхней границы мерзлоты и на глубинах 10 и 15 метров. С помощью статистических инструментов, отслеживающих, насколько прошлые температуры воздуха коррелируют с последующими изменениями под землёй, они выявили типичную задержку около 8–11 лет по региону. Иными словами, состояние мерзлого грунта сегодня сильнее всего отражает климат примерно десятилетней давности.

Как климат, ландшафт и почва формируют задержку

Эта задержка не одинакова везде. На холодном и сухом северо‑западе района вечная мерзлота реагирует медленнее, с задержками в 12–15 лет. На более тёплом и влажном юго‑востоке задержка сокращается примерно до 6–8 лет. Исследование показывает, что общие климатические условия объясняют примерно от трети до половины этих региональных различий, причём давление воздуха и осадки выступают ключевыми статистическими маркерами мест с наибольшей «памятью». Локальные факторы тоже важны. Крутой или неровный рельеф, влажность почвы и растительность меняют пути движения тепла и воды на поверхности, особенно в мелком слое, где лёд многократно тает и замерзает. Глубже, на 10–15 метрах, эти местные особенности стираются, и главными факторами, определяющими скорость перестройки, становятся крупномасштабный климат и география.

Почему поверхностные и глубокие слои ведут себя по‑разному

Исследование также объясняет, почему временная задержка фактически длиннее у верха мерзлоты, чем в глубине. В верхних нескольких метрах большая часть дополнительного тепла расходуется на таяние грунтового льда, а не просто на повышение температуры. Эта «фазовая смена» действует как мощный буфер, поглощающий энергию и растягивающий период адаптации. Растительность, влажность почвы и микротопография дополнительно перераспределяют тепло и влагу, размывая и задерживая сигнал от воздуха. На больших глубинах таяния и повторного замерзания гораздо меньше, поэтому тепло распространяется главным образом за счёт проводимости. В результате температуры в глубоком грунте реагируют более прямо на долгосрочную климатическую тенденцию и проявляют несколько меньшую задержку и более однородную картину на больших территориях.

Что это значит для будущего

Построив простую модель, включающую эту десятилетнюю память, авторы показывают, что даже при стабилизации температур воздуха вечная мерзлота на Тибетском плато, скорее всего, будет продолжать нагреваться и оттаивать как минимум ещё одно десятилетие. Ожидается, что активный слой продолжит утолщаться, а глубокие температуры грунта останутся выше недавних уровней. Для общества это означает, что риски для дорог, железных дорог и зданий на мерзлом грунте, а также потенциальный выброс долго хранившегося углерода уже «закодированы» на годы вперёд. Проще говоря, грунт под плато всё ещё «догоняет» прошлое потепление, и его медленная реакция гарантирует, что сегодняшние климатические решения будут формировать стабильность этого высокогорного замёрзшего ландшафта в ближайшие десятилетия.

Цитирование: Fu, Z., Wang, L., Jiang, G. et al. Decadal-scale thermal memory of permafrost and climatic and topographic modulation on the Tibetan Plateau. npj Clim Atmos Sci 9, 100 (2026). https://doi.org/10.1038/s41612-026-01368-x

Ключевые слова: вечная мерзлота, Тибетское плато, изменение климата, тепловая память, промерзание грунта