Лёд и Снег • 2015 • № 2 (130)
Экспресс-информация
УДК 551.324.65 doi:10.15356/2076-6734-2015-2-133-140
Подвижка ледника Бивачного в 2012-2015 гг.
© 2015 г. В.М. Котляков, Л.В. Десинов, В.А. Рудаков
Институт географии РАН, Москва vladkot6@gmail.com
Surge of the Bivachny Glacier in 2012-2015
V.M. Kotlyakov, L.V. Desinov, V.A. Rudakov
Institute of Geography, Russian Academy of Sciences, Moscow
Статья принята к печати 31 марта 2015 г.
Космический снимок, ледник Бивачный, морена, подвижка ледника.
Bivachny Glacier, glacier surge, moraine, space image.
На основе фотосъёмки, выполненной в 2001-2015 гг. с борта Международной космической станции, и данных космического мониторинга 19722000 гг. анализируется подвижка ледника Бивачный на Памире, произошедшая в 2007-2015 гг., через 31 год после подвижки этого ледника в 1972-1976 гг. Показаны динамика многочисленных ветвей ледника и взаимные влияния разных потоков, вызвавшие активизацию нижней части главного ледника - мёртвой зоны протяжённостью более 7 км. Фронт пульсации в своём движении перед остановкой достиг основного ствола ледника Федченко.
The surge of the Bivachny Glacier that occurred in 2012-2015 is analyzed with the use of photographing performed from International Space Station in 2001-2015 together with data of the satellite monitoring of 1972-2000. This surge happened in 31 years after the similar previous event of 1972-1976. Dynamics of numerous glacier branches causing activation of the lower glacier part that is so called "dead" zone (more than 7 km in length) is shown. Just before its stop the front part of the surging glacier had reached the main trunk of the Fedchenko Glacier.
Введение
Ледник Бивачный расположен в горах Памира, в бассейне р. Муксу, на территории Республики Таджикистан. Его длина — 30 км, а площадь — более 165 км2. Ледник Бивачный служит главным притоком одного из крупнейших в Евразии ледника Федченко длиной 77 км. Основные данные об этих ледниках приведены в Каталоге ледников СССР [2]. Они были даны по материалам Международного геофизического года (1957—1958 гг.) с использованием информации, полученной в 1928—1933 гг. советскими и немецкими учёными в Таджикско-Памирской экспедиции АН СССР, и первых сведений о леднике Бивачном Н.И. Косиненко, открывшем его в 1908 г.
В 1940 г. ледник Бивачный был пройден до гребня хр. Академии Наук научно-спортивной экспедицией из г. Одесса во главе с А.В. Бле-щуновым, который дал хорошее описание ледника. Опубликованная участником этой экспедиции В.С. Яценко книга «В горах Памира» [7] даёт подробное описание морфологических
особенностей ледника и сопровождается многочисленными фотографиями.
Яркая особенность ледника Бивачного — высокая динамичность всех его потоков. Как правило, один из них, два или несколько находятся фактически в состоянии подвижки. Пульсации ветвей угасают на главном теле ледника Бивачного, не достигая ледника Федченко. Вместе с тем Н.Л. Корженевский [3] отмечал, что в 1927 г. ледник Бивачный активно воздействовал на ледник Федченко. Следующая пульсация ледника произошла в 1958 г. В то время в зоне контакта ледников уже существовала зона мёртвых льдов. В 1969 г. мы обследовали ледник Бивачный от гребня хр. Академии Наук до места впадения в ледник Федченко. Удалось установить, что нижняя часть языка ледника Бивачный протяжённостью около 4 км представляла собой омертвевшую область с термокарстовым рельефом. Глубина отдельных воронок достигала 30 м, а некоторые воронки были заполнены водой. В последующие годы вдоль обоих бортов возникали озёра.
Наблюдения за ледником Бивачным с борта Международной космической станции
Начиная с 1969 г. под руководством Института географии РАН периодически выполнялись наземные, воздушные и космические съёмки ледника Бивачный. В 1974 г. ледник стал главным объектом программы визуально-инструментальных исследований отечественной пилотируемой космонавтики, что объяснялось исключительной выразительностью морфологии поверхности ледника. С самолета ТУ-134 его наблюдали все космонавты, а во время полётов они без биноклей и с помощью разных оптических приборов искали самые мелкие различимые элементы на языке ледника и его притоках, чтобы установить возможности зрительного анализа человеком динамики ледника при длительном пребывании в условиях невесомости.
В мае 1977 г. в работе [1] мы опубликовали первые результаты изучения динамической нестабильности ледника Бивачного, его притоков и некоторых соседних ледников. Подробно рассмотрена подвижка 1972—1976 гг., во время которой ярко проявилось изменение рисунка всех петле-видных моренных гряд, их последовательного сжатия и растяжения, вовлечение в подвижку некоторых притоков и отрыв нижней части ледника № 65. Были показаны места срезания лавинных конусов выноса и образование останцов льда на склонах. Впервые на практике был применён разработанный метод измерения на космических снимках скорости перемещения отдельных точек на поверхности языка ледника относительно контрольных створов. Информация об этой подвижке ледника Бивачного изложена в работе Г.Б. Осиповой и Д.Г. Цветко-ва [5]. Они привели сведения о скорости движения льда по продольному профилю и взаимодействии притоков с основным стволом. По данным наших коллег, пульсация угасла в 1978 г. Позднее они дополнили сведения об этом событии и, что весьма важно, показали схемы взаимодействия одного из главных притоков с основным стволом ледника Бивачного на разных этапах подвижки [6].
Дистанционные исследования ледника Бивачного в 1970-х годах сыграли важную роль в разработке методик дешифрирования подвижек ледников по материалам космической съёмки и оказались востребованы при создании Инструкции по составлению Каталога пульсирующих ледников СССР [4].
После 1976 г. многие сотни снимков были получены с отечественных орбитальных станций, а с 2001 г. ледник регулярно фотографируется с российского сегмента МКС в рамках программы «Ураган». За 15 лет космонавты сделали более 120 фотоснимков ледника, что позволило следить за изменениями морфологии его поверхности. Установлено, что с 1978 по 2007 г. зона мёртвого льда увеличилась до 7 км. С учётом накопленных к тому времени сведений о сокращении всего гляциального комплекса Памира активизация нижней зоны языка ледника Бивачного казалась маловероятной. Однако к сентябрю 2014 г. фронт активизации ледника Бивачного прошёл эти 7 км и достиг ледника Федченко.
Обратимся к рис. 1 — фотопанораме ледника Бивачного, составленной из нескольких космических снимков 2007 г. с разрешением на местности около 3 м. При съёмке фрагментов земной поверхности с борта МКС получают, как правило, перспективные изображения, обработка которых с помощью обычных программных продуктов ГИС-технологий весьма трудоёмка. Согласно нашему опыту, для этих целей оптимальна относительно простая универсальная программа Global Mapper, которая даёт возможность просматривать, конвертировать, преобразовывать и редактировать карты, космические и аэрофотоснимки в векторном и растровом форматах. Снимки и карты загружаются в виде слоёв, которые могут быть просмотрены в любом сочетании. В этой программе создают 3Б-образы космических ландшафтов и измеряют криволинейные линии и площадные объекты. Программа Global Mapper поддерживает и конвертирует многие форматы ГИС-программ, например Erdas Imagine.
Рис. 2 демонстрирует элемент технологии совмещения и анализа в разных сочетаниях разновременных космических снимков (слоёв), которые представлены в левой части иллюстрации (всего 13 изображений). В данном примере выбраны фото, полученные 31 августа 2007 г. и 30 августа 2014 г. Оба слоя могут быть в полупрозрачном виде наложены один на другой и совмещены. На рис. 2 легко заметить линию раздела обоих изображений. Для измерения перемещения фронтальной части потока ветвей № 71/72 нанесена ломаная линия, которая соединяет крайние точки расположения двух контуров на выбранные даты мониторинга. Так как снимки совмещены с топографической
Рис. 1. Ледник Бивачный 31 августа 2007 г. Фотомонтаж из многих снимков, сделанных с борта российского сегмента Международной космической станции.
Цифрами отмечены ледник Бивачный (его исток № 75), его притоки и ледники склонов. Точки 1—9 — положение фронтальных частей главного ствола и отдельных ветвей ледника Бивачного
Fig. 1. The Bivachny Glacier on August 31, 2997. Composite photograph made from many pictures received from board of the Russian segment of the International Space Station.
Ciphers indicate the glacier (№ 75), its tributaries and glaciers on slopes. Points 1-9 are positions of front parts of the main trunk and individual branches of the Bivachny Glacier
картой, автоматическое интегрирование всех пикселей, из которых составлена линия, даёт искомый результат. В правой части рис. 2 выведено значение атрибута — 3303 км, которое откорректировано с учётом всех неточностей и принято равным 3310 м. Заметим, что следующая съёмка проведена 21 октября 2014 г. Аналогичные измерения показали, что фронтальная часть этого потока переместилась дополнительно на 200 м.
На рис. 3 показано совмещение космического цифрового фотоснимка ледника Бивачного с топокартой масштаба 1 : 50 000. Программа Global Mapper позволяет «разогнать» растровое изображение карты до такого вида, при котором в одном пикселе окажется 3 м горного ландшафта, что соответствует фотоснимку с разрешением на местности также 3 м.
Подвижки ветвей ледника Бивачного в 2007-2014 гг.
На рис. 1 зафиксировано состояние ледника, когда в его средней части ситуация с взаимным оттеснением потоков аналогична сложившейся к 1978 г. Исключение составляет ледник № 80, который в то время не был притоком ледника Бивачного, а нависал над языком главного ствола, отделяясь от него ледопадом. Движение фронтальной части этого ледника началось в 2001 г. За три года ледник преодолел ледопад, продвинувшись на 310 м, и начал контактировать с ледниковой ветвью № 79. За последующие три года он прошёл путь в 350 м и стал продвигаться по поверхности этой ветви. В 2007—2012 гг. бывший прит
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.