Мёрзлые почвы, включая сезонно мёрзлую землю и многолетнюю мерзлоту, быстро изменяются в условиях потепления климата, что приводит к каскадным последствиям для круговорота воды, энергии и углерода. Авторы обобщают последние достижения в физике, наблюдениях и моделировании гидрологии мёрзлых почв, уделяя особое внимание динамике замерзания-оттаивания, режимам инфильтрации и преимущественному потоку, взаимодействию грунтовых вод и многолетней мерзлоты (включая образование таликов и адвективный нагрев) и результирующим изменениям сезонности речного стока. Прогресс в области натурных измерений, геофизики и дистанционного зондирования позволяет теперь определять незамёрзшую воду, фронты замерзания и динамику активного слоя в различных масштабах, в то время как гидрологические модели поверхности земли и модели с использованием трассеров всё чаще учитывают фазовые переходы, обход макропор и перенос пара. Активация подземных путей, вызванная оттаиванием, изменяет подпитку и базовый сток, влияет на растительность и биогеохимию, а также модулирует выбросы парниковых газов. Сохраняются ключевые неопределённости в масштабировании микромасштабных процессов, параметризации гидравлики, затруднённой льдом, и представлении динамики резкого таяния и водно-болотных угодий. Предложена многоуровневая модель, приоритетные наблюдения и интеграция процессов растительности, гидрологии и углерода для улучшения прогнозов водных ресурсов холодных регионов и климатических обратных связей.

 

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2024RG000839