Геоэкологические факторы жизнестойкости арктических городов в криолитозоне: теоретические подходы к изучению

Рассмотрены факторы природно-географической среды, опосредованно влияющие на структуру экономического пространства, стоимость жизни и условия развития арктических городов в условиях криолитозоны. Базируясь на современных представлениях о характерном времени изменений разных компонентов геосистем и принимая во внимание масштаб трансформационных последствий, выделены три группы факторов: инертные (биогеохимическая специализация территории, характер распространения многолетнемерзлых пород в течение ближайших 25–30 лет), относительно инертные/слабо меняющиеся (расчлененность территории, направление и скорость вертикальных движений земной коры, льдистость многолетнемерзлых пород, тепловая дискомфортность, дефицит биологически активной ультрафиолетовой радиации, изменчивость атмосферного давления, потенциал самоочищения атмосферы) и динамичные (характер водоснабжения, среднегодовая температура многолетнемерзлых пород на подошве слоя годовых колебаний, мощность слоя сезонного промерзания и оттаивания, сток взвешенных наносов в пределах освоенного водосбора малой или средней реки, биологическая продуктивность ландшафтов). Рассматриваемые факторы влияют на жизнестойкость арктических городов, а усилению их значения способствуют быстрые климатические изменения и возрастающая антропогенная нагрузка. Для оценки влияния данных факторов на развитие арктических городов и сопоставления их значения в динамике предложены следующие индикаторы: площадная оценка пораженности процессами термоденудации, густота овражной сети, модуль стока, повторяемость и продолжительность наводнений, динамика индексов теплового комфорта, количество эндемических заболеваний и их динамика, тренд заболеваемости населения в увязке с расчетной величиной потенциала загрязнения атмосферы. Анализируемые факторы рассмотрены в рамках концепции жизнестойкости, используемой в качестве базовой при анализе систем, развивающихся в условиях повышенных рисков внешней среды.

1. Балдина Е.А., Дедова В.Ю. Выявление и картографирование антропогенных изменений территории по снимкам в тепловом инфракрасном диапазоне (на примере новых территорий Москвы) // Изв. вузов. Геодезия и Аэрофотосъемка. 2016. № 5. С. 92–99.

2. Баулин В.В. Влияние тектоники на мерзлотные процессы // Изв. АН СССР. Сер. геогр. 1970. № 6. С. 75–79.

3. Безуглая Э.Ю. Метеорологический потенциал и климатические особенности загрязнения воздуха городов. Л.: Гидрометеоиздат, 1980. 184 с.

4. Белоновская Е.А., Тишков А.А., Вайсфельд М.А., Глазов П.М., Кренке А.Н., Морозова О.В., Покровская И.В., Царевская Н.Г., Тертицкий Г.М. “Позеленение” Российской Арктики и современные тренды изменения ее биоты // Изв. РАН. Сер. геогр. 2016. № 3. С. 28–39.

5. Бурцева А.В., Шарова Е.Н., Оман С. Жизнестойкость городов Кольского Севера в пространственном, временном и антропологических измерениях // Вестн. археологии, антропологии и этнографии. 2020 . № 3. С. 191–200.

6. Виноградова В.В. Универсальный индекс теплового комфорта на территории России // Изв. РАН. Сер. геогр. 2019. № 2. С. 3–19.

7. Воскресенский К.С. Современные рельефообразующие процессы на равнинах Севера России. М.: МГУ, 2001. 262 с.

8. Втюрин Б.И. Подземные льды СССР. М.: Наука, 1975. 214 с.

9. Галаганов О.Н., Горшков В.Л., Гусева Т.В., Розенберг Н.К., Передерин В.П., Щербакова Н.В. Современные движения земной коры Ладого-Онежского региона по данным спутниковых и наземных измерений // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2011. Т. 8. № 2. С. 130–136.

10. Геохимия подземных вод. Теоретические, прикладные и экологические аспекты / С.Р. Крайнов, Б.Н. Рыженко, В.М. Швец / отв. ред. Н.П. Лаверов. М.: ЦентрЛитНефтеГаз, 2012. 672 с.

11. Горшков С.П. Концептуальные основы геоэкологии. М.: Желдориздат, 2001. 592 с.

12. Горшков С.П. Ландшафтно-геоэкологическая оценка состояний окружающей среды // Современные изменения в литосфере под влиянием природных и антропогенных факторов / под ред. В.И. Осипова и др. М.: Недра, 1996. С. 140–156.

13. Горшков С.П. Организованность биосферы и устойчивое развитие // Жизнь Земли. 2015. Т. 37. С. 62–84.

14. Дмитриев А.А. Изменчивость атмосферных процессов в Арктике и ее учет в долгосрочных прогнозах. СПб.: Гидрометеоиздат, 1994. 208 с.

15. Замятина Н.Ю., Медведков А.А., Поляченко А.Е., Шамало И.А. Жизнестойкость арктических городов: анализ подходов // Вестн. Санкт-Петербургского ун-та. Науки о Земле. 2020. Т. 65. № 3. С. 481–505.

16. Исаченко А.Г. Ведение в экологическую географию. СПб.: СПбГУ, 2003. 192 с.

17. Карапетян Т.А., Доршакова Н.В., Никифорова Н.А. О необходимости изучения формирования патологии на северных территориях // Сб. науч. тр. II Российского симпозиума с международным участием “Световой режим, старение и рак”. Петрозаводск: ПетроПресс, 2013. С. 141–148.

18. Клюев Н.Н. Качество атмосферного воздуха российских городов в 1991–2016 гг. // Изв. РАН. Сер. геогр. 2019. № 1. С. 14–23.

19. Крайнов С.Р., Закутин В.П. Геохимико-экологическое состояние подземных вод России (причины и тенденции изменения химического состава подземных вод) // Геохимия. 1994. № 3. С. 32–39.

20. Лихачева Э.А., Некрасова Л.А., Чеснокова И.В. Рecурсные города в зоне многолетнемерзлых пород (Эколого-геоморфологические проблемы и пути решения) // Научные ведомости Белгородского гос. унта. Серия: Естественные науки. 2018. Т. 42. № 4. С. 497–506.

21. Макаров В.Н. Эколого-геохимическая оценка техногенного воздействия на окружающую среду Якутска // География и природные ресурсы. 2010. № 1. С. 45–48.

22. Медведков А.А. Арктическая зона России: экологические угрозы в условиях климатических изменений // Экологические последствия чрезвычайных ситуаций: актуальные проблемы и пути их решения. М.: ВНИИ ГО ЧС, 2017. С. 17–22.

23. Медведков А.А. Картографирование криогенных ландшафтов на основе анализа тепловых снимков / ИнтерКарто / ИнтерГИС. 2016. Т. 22. № 1. С. 380–384.

24. Медведков А.А. Климатогенная динамика ландшафтов сибирской тайги в бассейне Среднего Енисея // География и природные ресурсы. 2018. № 4. С. 122–129.

25. Механизмы устойчивости геосистем. М.: Наука, 1998. 208 с.

26. Национальный атлас России. Природа. Экология. Т. 2. М.: Роскартография, 2007. 496 с.

27. Никонов А.А. Голоценовые и современные движения земной коры. М.: Наука, 1977. 240 с.

28. Павлов А.В., Малкова Г.В. Мелкомасштабное картографирование трендов современных изменений температуры грунтов на Севере России // Криосфера Земли. 2009. Т. 13. № 4. С. 32–39.

29. Певзнер В.С., Ермаков Ю.Н. Экологические аспекты карты геохимической специализации структурноформационных комплексов России // Прикладная геохимия. Вып. 2. Экологическая геохимия. М.: ИМГРЭ, 2001. С. 190–197.

30. Поляк-Блажи М. Роль железа в канцерогенезе, антиканцерогенный эффект соединений железа. Ч. 1. Связь железа с канцерогенезом // Микроэлементы в медицине. 2002. Т. 3. № 1. С. 20–28.

31. Попова В.В. Современные изменения климата на Севере Евразии как проявление вариаций крупномасштабной атмосферной циркуляции // Фундаментальная и прикладная климатология. 2018. Т. 1. С. 84–111.

32. Природно-климатические условия и социально-географическое пространство России / под ред. А.Н. Золотокрылина, В.В. Виноградовой, О.Б. Глезер. М.: ИГ РАН, 2018. 156 с.

33. Ракита С.А. Природа и хозяйственное освоение Севера. М.: МГУ, 1983. 190 с.

34. Ракитина С.А., Климович М.В. Климатическое районирование СССР для целей градостроительства // Матер. конф. “Климат–город–человек”. М.: Полиграфист, 1974. С. 94–98.

35. Титкова Т.Б., Виноградова В.В. Изменения климата в переходных природных зонах севера России и их проявление в спектральных характеристиках ландшафтов // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 5. С. 310–323.

36. Шестова Г.В., Иванова Т.М., Ливанова Г.А., Сизова К.В. Токсические эффекты марганца как фактор риска для здоровья населения // Медицина экстремальных ситуаций. 2014. Т. 50. № 4. С. 59–65.

37. Шмакин А.Б., Попова В.В. Динамика климатических экстремумов в Северной Евразии в конце ХХ века // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2006. № 2. С. 157–166.

38. Экологический атлас России. М.: Феория, 2017. 510 с.

39. Эколого-географические последствия глобального потепления климата XXI века на Восточно-Европейской равнине и в Западной Сибири / под ред. Н.С. Касимова, А.В. Кислова. М.: Наука, 2011. 496 с.

40. Якубсон К.И., Корниенко С.Г., Разумов С.О., Дубровин В.А., Крицук Л.Н., Ястреба Н.В. Геоиндикаторы изменения окружающей среды в районах интенсивного освоения нефтегазовых месторождений и методы их оценки // Георесурсы, геоэнергетика, геополитика. 2012. № 2 (6). С. 1–22.

41. ArcticDEM Release 7. https://www.pgc.umn.edu/news/ arcticdem-release-7/ (дата обращения 20.04.2020).

42. Building Urban Resilience: Principles, Tools, and Practice. Directions in development: environment and sustainable development / A. Jha, T. Miner, Z. StantonGeddes (Eds.). Washington: World Bank, 2013. 206 p.

43. Fiala D., Havenith G., Brode P., Kampmann B., Jendritzky G. UTCI-Fiala multi-node model human heat transfer and thermal comfort // Int. J. Biometeorol. 2012. V. 56. P. 429–441.

44. Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), Climate change 2008. The AR4 Sintesis Rep. Cambridge Univ. Press, 2008. 383 p.

45. Medvedkov A.A. The Kets ethnos and its “feeding landscape”: ecological-geographical and socio-ecological problems under globalization and changing climate // Geogr. Environ. Sustain. 2013. V. 6. № 3. P. 108–118.

46. NSIDC – Circum-Arctic map of permafrost and groundice conditions. https://nsidc.org/fgdc/maps/ (дата обращения 29.04.2020).

47. Osipov V.I., Aksyutin O.E., Ishkov A.G., Grachev V.A., Sergeev D.O. Adaptation – an Important Technology in the Development of Russia’s Subarctic Territories // Herald of the Russian Academy of Sciences. 2019. V. 89. 1. P. 65–71.

48. Reily S.J., DeGloria S.D., Elliot R.A. Terrain Ruggedness Index That Quantifies Topographic Heterogeneity // Int. J. of Sci. 1999. V. 5. P. 23–27.

49. Streletskiy D.A., Suter L.J., Shiklomanov N.I., Porfiriev B.N., Eliseev D.O. Assessment of climate change impacts on buildings, structures and infrastructure in the Russian regions on permafrost // Env. Res. Let. 2019. V. 14. № 2. 025003.