научная статья по теме ИЗМЕНЕНИЕ ЛЕДНИКОВ ГОР СУНТАР-ХАЯТА И ХР. ЧЕРСКОГО ПО ДАННЫМ КАТАЛОГА ЛЕДНИКОВ СССР И КОСМИЧЕСКИМ СНИМКАМ 2001-2003 ГГ Геофизика

Текст научной статьи на тему «ИЗМЕНЕНИЕ ЛЕДНИКОВ ГОР СУНТАР-ХАЯТА И ХР. ЧЕРСКОГО ПО ДАННЫМ КАТАЛОГА ЛЕДНИКОВ СССР И КОСМИЧЕСКИМ СНИМКАМ 2001-2003 ГГ»

Изменение ледников гор Сунтар-Хаята и хр. Черского по данным Каталога ледников СССР и космическим снимкам 2001-2003 гг.

М.Д. Ананичева1, Г.А. Капустин1, М.М. Корейша2

Институт географии РАН, Москва; 2ПНИИИС, Москва

Статья поступила в редакцию 23 января 2006 г. Представлена к печати А.Н. Кренке

Получены количественные оценки сокращения площадей ледников по группам (морфологический тип и экспозиция) на 2001—2003 гг. и суммарной утраченной площади со времени проведения съемок, использованных при составлении Каталога.

Введение

Регион гор северо-востока Сибири до сих пор считается мало исследованным с точки зрения климата и оледенения. Между тем за последние 30 лет здесь отмечается сильное потепление, идущее в основном за счет повышения зимне-осенних температур, хотя и тренды средней летней температуры также положительные [2]. Это потепление сказалось на динамике ледников региона, которые сконцентрированы в основном в горах Сунтар-Хаята и хр. Черского. Как показала реконструкция опорного ледника № 31 в северном массиве гор Сунтар-Хаята, приведенная в [1] для периодов интенсивного потепления в прошлом, ледники здесь не исчезали даже в микулинское меж-ледниковье, а в оптимум голоцена высота границы питания превышала современную на 50—90 м; соответственно, можно предположить, что концы ледников были выше современных на 100—200 м.

Об отступании ледников в недавнее историческое прошлое можно судить по положению конечных морен, изученных лучше в горах Сунтар-Хаята, чем в хр. Черского. Судя по дендрохронологическим данным, периоды похолодания в горах Сунтар-Хаята приходятся на вторую половину XVI — начало XVIII вв. и XIX — начало XX вв. Примерно такие же интервалы времени они занимали и в хр. Черского [9—11]. «Свежий» облик морен (отсутствие на поверхности цветковых растений и мхов — только в самой нижней части морен встречаются редкие небольшие пятна лишайников), вероятно, свидетельствует об их формировании с началом потепления, сменившем максимальное похолодание в начале XX в. [4, 8].

Чаще всего конечные морены примыкают непосредственно к ледникам, в редких случаях между конечной мореной и ледником сохраняется почти горизонтальная площадка с тонким слоем морены. В структуре конечных морен, особенно крупных долинных и карово-долинных ледников, выделяются от одного-двух до трех морфологически хорошо выраженных валов, нередко вложенных один в другой. Это может быть связано с многолетним стабильным положением концов ледников. Практически все конечные и боковые морены содержат ядро мертвого ледникового льда — в рассматриваемом регионе мно-

голетнемерзлые породы имеют сплошное распространение и низкую температуру (до -9°С) на глубине затухания амплитуды сезонных колебаний (10—20 м). Наблюдаются отвесные обрывы таких ядер с обнажениями ледникового льда. На крутых склонах ниже ледников морены подвергаются таянию и интенсивному размыву талыми водами, что, понятно, затрудняет определение длины морен.

В южном массиве гор Сунтар-Хаята климатические условия более мягкие, чем в центральном и северном массивах, что объясняется близостью Охотского моря. Здесь соответственно более высокие температуры льда и горных пород вне ледников. Непосредственно ниже трех крупных ледников (№ 143, 147 и 148 по [6])в узких ущельях обнаружены мощные наледи, свидетельствующие о наличии зимнего стока из-под этих ледников.

В задачу настоящего исследования входит оценка отступания ледников гор Сунтар-Хаята и хр. Черского на основе сравнения космических снимков Landsat (2003 г.) и Каталога ледников СССР [5]. Были проанализированы следующие параметры: длина, площадь ледника, расстояние от его конца до переднего фронта «свежей» конечной морены, а также определены изменения форм ледников.

Методы

Использование методики общего и прикладного дешифрирования многозональных снимков для картографирования современного горного оледенения позволило начать создание компьютерной базы данных по ледникам северо-восточной Сибири (грант РФФИ № 04-05-64441). Эта база данных в дальнейшем станет основой изучения динамики горного оледенения упомянутого региона. Как уже говорилось, по снимкам Landsat были определены площади ледников двух горных стран. Сравнивая полученные площади с приведенными в Каталоге [5], можно оценить потери площади за годы, прошедшие со времени составления Каталога на этот район до 2003 г.

Для измерения площадей ледников использованы цифровые космические снимки, полученные камерами ЕТМ+. Такие снимки представляют собой многозональные изображения с добавлением панхромати-

ческого (в градациях серого цвета) канала. Пространственное разрешение зональных каналов составляет 30 м, кроме тепловых (их разрешение 60 м). Панхроматическое изображение имеет разрешение 15 м.

Для получения истинных площадей ледников очень важен сезон съемки. Наиболее эффективна съемка, проведенная в конце лета (конец июля — середина августа), так как в это время практически весь снежный покров тает, открывая собственно ледяную составляющую ледника. Для картографирования отобраны космические изображения за 25 июля 2001 г. на территорию хр. Черского и за август 2003 г. для гор Сунтар-Хаята. Изображение 2003 г. получено с аппаратными искажениями из-за неисправности камеры ЕТМ+, однако при ручном интерактивном режиме дешифрирования регулярные помехи не повлияли на качество интерпретации.

С целью наилучшего представления данных для визуального дешифрирования были созданы псевдоцветные синтетические изображения, полученные по каналам ТМ3, ТМ5, ТМ7 и ТМ2, ТМ4, ТМ7. Именно это сочетание каналов дает наиболее точное и контрастное представление о поверхностях, покрытых снегом и льдом, позволяет легко отделить ледник от непокрытой льдом территории. В случае недостаточного пространственного разрешения псевдоцветных композиций использовались панхроматические изображения с разрешением в два раза большим, чем в зональных каналах.

Картографирование ледников проводилось на основе визуального интерактивного дешифрирования путем обвода ледника по контуру. В результате получена компьютерная картографическая база данных по состоянию ледников на современном этапе

их развития. В нее вошли следующие характеристики: площадь, длина осевых линий и морен, экспозиция и морфологические типы ледников (рис. 1). В базу данных внесены также параметры ледников на момент составления каталогов по результатам аэрофотосъемки 1944—1946 и 1970—1972 гг. и материалы личных наблюдений авторов.

Наличие в единой картографической базе данных сведений о состоянии ледников в разное время позволило проанализировать изменения их площадей и морен в хр. Черского и горах Сунтар-Хаята.

Изменение площади ледников в горах Сунтар-Хаята

Площади ледников в горах Сунтар-Хаята в Каталоге в основном определены по результатам аэрофотосъемки 1945 г., в отдельных случаях — по данным М.М. Корейши, полученным в 1959 г., и в период работы экспедиции Института географии РАН в 1970 г. Мы проанализировали изменения площади тех ледников, площадь которых была определена по аэрофотосъемкам 1945 г. и 1970-х годов и космическим снимкам 2003 г., по группам — морфологический тип ледника и его экспозиция (табл. 1 и 2, рис. 2). Подпруженные ледники, которые не реагируют на потепление в той же степени, как двигающиеся свободно, не включены в анализ.

Большинство ледников в горах Сунтар-Хаята имеют северную экспозицию, преобладают их долинные и каровые типы. Начиная с 1945 г. наибольшие потери площади в абсолютных величинах (км2) понесли сложно-долинные и долинные ледники разных экспозиций как самые крупные по размерам. В среднем в этой группе площади ледников уменьшились

Рис. 1. Снимок Landsat с выделенными ледниками разных морфологических типов в горах Сунтар-Хаята: а — центральный массив, б — северный. Ледники: 1 — сложно-долинные, 2 — долинные, 3 — карово-долинные, 4 — каровые, 5 — карово-висячие, 6 — висячие, 7 — переметные Fig. 1. The Landsat image (August, 2003) with allocated morphological types of glaciers of Suntar-Khayata Mountains: a — Central Massif, b — Northern Massif; glaciers: 1 — compound-valley, 2 — valley, 3 — corrie-valley, 4 — corrie, 5 — corrie-hanging, 6 — hanging, 7 — twinned

от 0,9 до 0,45 км2. Индивидуальные потери площади ледников указанных типов превысили 1 км2. Площадь более мелких ледников (каровых и карово-ви-сячих) сократилась соответственно меньше, причем максимальные значения характерны для ледников северных экспозиций. В абсолютных величинах потери изменялись от 0,8 км2 для висячих, 0,5—0,7 км2 для карово-долинных и до 0,5 км2 для каровых ледников. В среднем по группе потери площади заключены в пределах 0,3—0,2 км2. Площадь ледников южной экспозиции уменьшилась в целом меньше, чем ледников северной.

Если же анализировать потери площади в процентах от той, которая была во время аэрофотосъемок, то здесь картина иная. Доля утраченной площади у каровых, карово-долинных и карово-висячих ледников как меньших по размеру, по сравнению с долинными и сложно-долинными, выше (от 10 до 80%), чем у последних. В основном это ледники северной экспозиции; ледники, ориентированные в южных направлениях, и в процентном отношении потеряли меньше площади (0,2—46%), что, возможно, объясняется повышенной аккумуляцией на них вследствие роста осадков со стороны Охотского моря [3].

В каталоге для этого региона имеется 21 ледник, сведения о них датируются съемкой начала 1970-х годов. Изменение площади (см. табл. 2) этих ледников демонстрирует ту же тенденцию, как и представленных в табл. 1, однако абсолютные потери площади здесь выше, чем у ледников, приведенных в табл. 1. Это объясняется их малым количеством в группе (1—2). Заметим, что самая интенсивная фаза потепления в рассматриваемом регионе началась с 1970-х годов.

переметныи висячии карово-долинный _ карово-внсячин

каровый i долинный

СЛОЖНО-ДОЛННИЫ]

висячии L карово-висячии \ каровый карово-долинный * долинный ь сложно-долинныи дендритовый

Рис.2. Сокращение площадей AS ледников по группам (экспозиция и морфологический тип) в горах Сун-тар-Хаята с 1945 по 2003 г. (а) и в х

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.

Показать целиком