Главный вопрос данной статьи — устойчивость откосов при открытой разработке месторождений в криолитозоне. Как правило, карьер функционирует длительное время, иногда с продолжительными перерывами в отдельных его частях, поэтому проблема устойчивости откосов является важной составляющей проектных работ. Прочность мерзлых пород зависит от их температуры. В
статье исследуется процесс теплообмена между горными породами и атмосферой, и показано, как он влияет на формирование температуры и физическое состояние пород. Рассмотрены особенности теплообмена в условиях континентального климата, обусловливающие большое разнообразие микроклиматов в зависимости от рельефа — экспозиции и крутизны склонов, и от увлажненности поверхности. В качестве примера рассматривается Забайкалье, где на основании анализа годового теплового баланса дневной поверхности выявлены главные закономерности распространения многолетнемерзлых пород — они приурочены к понижениям рельефа и склонам северной экспозиции, отсутствуют на склонах южной экспозиции, на склонах западной и восточной экспозиции имеют место в зависимости от абсолютных высот местности (присутствуют в среднегорьях, отсутствуют в низкогорьях и межгорных депрессиях). Поскольку ступенчатые откосы карьеров являются некоторым морфологическим аналогом горного рельефа, то характер теплообмена на откосах должен соответствовать теплообмену в естественных условиях региона. Рассмотрено, как формируется тепловой баланс на вертикальных ступенях откоса в зависимости от их экспозиции, на горизонтальных ступенях — в зависимости от влажности пород, крутизны и экспозиции откоса в целом. Предлагаются некоторые оценки формирующейся температуры и мощности многолетнемерзлых пород на ступенях и их влияние на физическое состояние пород, криогенное выветривание, степень разрушения, а тем самым и на устойчивость откосов.

1. Алексеев В.Р., 2008. Криология Сибири. ГЕО, Новосибирск.
2. Балобаев В.Т., 1991. Геотермия мерзлой зоны литосферы севера Азии. Наука, Новосибирск.
3. Будыко М.И., 1956. Тепловой баланс земной поверхности. Гидрометеоиздат, Ленинград.
4. Качурин С.П., Чекотилло А.М. (ред.), 1950. Ве 4. чная и сезонная мерзлота Забайкалья. Труды Института мерзлотоведения им. В.А. Обручева АН СССР, Том 8.
5. Некрасов И.А., 1976. Криолитозона северо-востока и юга Сибири и закономерности ее развития. Якутское книжное
издательство, Якутск.
6. Некрасов И.А., Климовский И.В., 1978. Вечная мерзлота зоны БАМ. Наука, Новосибирск.
7. Шполянская Н.А., 1978. Вечная мерзлота Забайкалья. Наука, Москва.
8. Шполянская Н.А., 1989. Забайкальский район. В кн. под ред. А.И. Попова, Региональная криолитология. Изд-во Московского университета, Москва, с. 182–201.
9. Шполянская Н.А., 2010. Вечная мерзлота и глобальные изменения климата. Изд-во Ижевского института компьютерных исследований, Москва–Ижевск.
10. Shpolyanskaya N.A., 2006. Specific features of distribution of the perennially and seasonally frozen ground in Transbaikalia.
Proceedings of the Asian Conference on permafrost, Lanzhou, China, 2006, pр. 192–194.

ШПОЛЯНСКАЯ НЕЛЛА АЛЕКСАНДРОВНА
Ведущий научный сотрудник кафедры криолитологии и гляциологии
географического факультета Московского государственного университета
им. М.В. Ломоносова (по 2020 г.), г. Москва, Россия; профессор кафедры
экологии, землеустройства и природопользования технологического
факультета Ухтинского государственного технического университета,
д.г.н., г. Ухта, Республика Коми, Россия

The main issue of this article is the stability of slopes at opencast mining in the cryolithic zone. As a rule, the quarry operates for a long time, sometimes with long breaks in some parts of it, so the problem of slope stability is an important component of design works. The strength of frozen rocks depends on their temperature. The article investigates the process of heat exchange between rocks and atmosphere and shows how it affects the formation of temperature and physical condition of rocks. The peculiarities of heat exchange in continental climate conditions, which cause a great variety of microclimates depending on the relief – the exposure and steepness of slopes, and on the surface humidity, are considered. As an example, the Transbaikalia is considered, where on the basis of the analysis of the annual thermal balance of the day surface the main regularities of permafrost distribution are revealed – they are timed to the relief depressions and slopes of the northern exposure, they are absent on the slopes of the southern exposure, on the slopes of the western and eastern exposure they take place depending on the absolute heights of the area (they are present in the middle mountains, absent in the lowlands and intermountain depressions). Since the stepped slopes of the quarries are some morphological analogues of the mountain relief, the nature of heat exchange on the slopes should correspond to heat exchange in natural conditions of the region. It is considered how the thermal balance is formed on vertical slope steps depending on their exposure, on horizontal steps depending on rock humidity, steepness and exposure of the slope as a whole. Some estimates of the forming temperature and thickness of permafrost rocks at the steps and their influence on the physical state of the rocks, cryogenic weathering, the degree of destruction, and thus on the stability of the slopes are proposed.

1. Alekseev V.R., 2008. Cryology of Siberia. GEO, Novosibirsk. (in Russian)
2. Balobaev V.T., 1991. Geothermy of the frozen zone of the lithosphere in northern Asia. Nauka, Novosibirsk. (in Russian)
3. Budyko M.I., 1956. Thermal balance of the Earth surface. Gidrometeoizdat, Leningrad. (in Russian)
4. Kachurin S.P., Chekotillo A.M. (eds), 1950. Permafrost of Transbaikalia. Transactions of the Obruchev Institute of Permafrost, Academy of Sciences of the USSR, Vol. 8. (in Russian)
5. Nekrasov I.A., 1976. Cryolithozone of the north-east and south of Siberia and the patterns of its development. Yakutskoe knizhnoe izdatelstvo, Yakutsk. (in Russian)
6. Nekrasov I.A., Klimovsky I.V., 1978. Permafrost zone of the Baikal and Amur Mainline. Nauka, Novosibirsk. (in Russian)
7. Shpolyanskaya N.A., 1978. Permafrost of Transbaikalia. Nauka, Moscow. (in Russian)
8. Shpolyanskaya N.A., 1989. Transbaikal region. In A.I. Popov (ed.), Regional cryolithology. Publishing house of the Moscow State University, Moscow, pp. 182–201. (in Russian)
9. Shpolyanskaya N.A., 2010. Permafrost and global climate change. Publishing house of the Izhevsk Institute for Computer Research, Moscow–Izhevsk. (in Russian)
10. Shpolyanskaya N.A., 2006. Specific features of distribution of the perennially and seasonally frozen ground in Transbaikalia. Proceedings of the Asian Conference on permafrost, Lanzhou, China, 2006, pр. 192–194.

NELLA A. SHPOLYANSKAYA
DSc (Geography); Leading Research Scientist of the Department of
Cryolithology and Glaciology, Faculty of Geography, Lomonosov
Moscow State University (in 2020); Moscow, Russia; Professor in
the Department of Ecology, Land and Nature Management, Institute
of Geology, Oil and Gas Production and Pipeline Transportation,
Ukhta State Technical University; Ukhta, Komi Republic, Russia