Статья посвящена дистанционному исследованию наледей напорных вод подмерзлотного стока в долине реки Муя. По данным космической съемки Landsat в 2018 г. выделено 384 объекта. Определены основные характеристики наледности. Вычислены показатели площадного и высотного распространения наледей. Показаны интервалы высот, в пределах которых расположено наибольшее количество наледей.
Введение
Наледи — характерная особенность природной обстановки криолитозоны (территории распространения многолетнемерзлых пород) [6]. Наледеобразование — результат проявления своеобразных гидрогеологических и мерзлотных условий, оказывающих влияние на природную среду и хозяйственную деятельность человека.
Целью работы является исследование наледей в долине реки Муя по космоснимкам. Актуальность связана с тем, что регион расположен в зоне хозяйственного освоения Байкало-Амурской магистрали. Здесь наледи являются опасным природным явлением, оказывающим негативное, нередко разрушающее воздействие, на существующие сооружения. Полученные данные могут быть использованы при проектировании и строительстве железнодорожной инфраструктуры, а также при освоении прилегающих территорий.
Объект исследования
Река является левым притоком Витима и протекает в Бурятии. Длина около 400 км, площадь бассейна — 10000 км² [5]. Для рассматриваемого региона характерны наледи напорных вод подмерзлотного стока, разгружающиеся через гидрогенные и гидрогеогенные напорно-фильтрационные талики [3]. Водовмещающими породами являются преимущественно разновозрастные интрузивные и метаморфические породы протерозоя и палеозоя, терригенные отложения мезозоя и кайнозоя. Наледи, расположенные преимущественно в основании склонов или днищах глубоко врезанных долин, формируются постоянными по режиму источниками подмерзлотных вод. Наледеобразование происходит по тектоническим разломам вблизи региональных дренажных систем [2].
Материалы и методы
В работе используются результаты мультиспектральной космической съемки — спутниковые снимки Landsat с пространственным разрешением 30–60 м, полученные в 2018 г. и размещенные на Интернет-ресурсе Геологической службы США (United States Geological Survey) [7].
На первом этапе происходит дешифрирование объектов вручную. Для этого выбираются снимки, сделанные в конце периода снеготаяния (май-июнь).
Белый или светло-серый тона наледей заметно выделяются на фоне окружающей местности. Схожие по цвету объекты (заснеженные или затененные поверхности, озера и др.) отличаются от наледей по прямым и косвенным признакам — рисунком контуров или местоположением вдали от водотоков. Чтобы отличить озера, покрытые льдом, от наледей, использовались летние снимки (июль-август), когда сходит лед. Использование разновременных снимков (май-июнь) позволяет наиболее четко проводить границы наледной поляны (участка, покрытого наледным льдом), которые соответствуют среднегодовому положению наледи [2].
На следующем этапе рассчитываются характеристики наледей. Точные координаты и абсолютная высота выделенных объектов определяются по топографическим картам масштаба 1:200 000 [4]. Далее вычисляется общее число наледей, их максимальная, минимальная и суммарная площади, коэффициент вытянутости наледей (км²/наледь) [1]. Характеристики наледности долины реки Муя представлены в таблице 1.
Таблица 1
Характеристики наледности долины реки Муя
|
Характеристика |
Значение |
|
Количество наледей |
384 |
|
Средняя высота наледей над уровнем моря, м абс. |
920 |
|
Суммарная площадь наледей, км² |
52 |
|
Максимальная площадь наледи, км² |
2,934 |
|
Минимальная площадь наледи, км² |
0,004 |
|
Средняя площадь наледи, км² |
0,142 |
|
Коэффициент вытянутости наледей, км²/наледь |
10 |
Результаты и обсуждение
В долине реки Муя в 2018 г. выделено 384 наледи. Наибольшее их количество (86 %) имеет небольшую площадь (менее 0,3 км²), что составляет 52 % от суммарной площади дешифрированных объектов.
Наибольшее количество наледей расположено на небольших высотах. В интервале 500–950 м расположено около половины выделенных наледей, занимающих около 35 % суммарной наледной площади. Наледи, располагающиеся ниже 500 м, имеют более значительные размеры по сравнению с наледями, приуроченными к более высоким отметкам (более 1000 м).
Заключение
Проведенная работа — начальный этап в изучении наледей региона. Представляет интерес сравнение полученных данных с Каталогом наледей СССР, выявление межгодовой изменчивости характеристик наледности. Полученные результаты могут быть использованы для начальной систематизации и каталогизации наледей региона, выбора ключевых участков для детальных наземных исследований.
Литература:
- Абакуменко А. Е. Аэрокосмические методы исследования наледей центрального и западного участков зоны БАМа. Дистанционные исследования природных ресурсов Сибири. Новосибирск: Наука, 1986. с. 93–99.
- Алексеев В. Р., Соколов Б. Л. Полевые исследования наледей. Л.: Гидрометиоиздат, 1980. 151 с.
- Гидрогеология СССР. Т. XXII. Бурятская АССР. М.: Недра, 1970. с. 18–88.
- Карты Генштаба СССР — архив топографических карт. Satmaps.info/genshtab.php. Дата обращения 11.01.2022.
- Ресурсы поверхностных вод СССР. Том 17. Лено-Индигирский район / под ред. М. С. Протасьева. Л.: Гидрометеоиздат, 1972. с. 14–66.
- Романовский Н. Н. О геологической деятельности наледей. Мерзлотные исследования. Выпуск XIII. М.: Изд-во МГУ, 1973. с. 66–89.
- US Geological Survey. Earthexplorer.usgs.gov. Дата обращения 10.01.2022.
