Спутники помогли ученым измерить глубину промерзания почвы в Сибири

Исследователи из МФТИ и академических институтов выяснили, как можно наблюдать за состоянием вечной мерзлоты в Западной Сибири и тем, как сильно промерзает почва зимой, используя климатические спутники. Их первые наблюдения и методика были представлены журнале "Исследование земли из космоса".

"Этот метод имеет ряд преимуществ. Среди них получение данных с обширных площадей, большая частота наблюдений в высоких широтах, независимость сбора данных от солнечной освещенности и атмосферных условий, чувствительность к подповерхностным процессам, а также относительная дешевизна", — отметил Василий Тихонов, доцент кафедры космической физики МФТИ и старший научный сотрудник ИКИ РАН.

В последние годы климатологи всерьез обеспокоились тем, что потепление Арктики приведет к быстрому исчезновению всех запасов вечной мерзлоты, возникших в почве Сибири, Аляски и приполярных регионов Канады во времена последнего оледенения. По текущим прогнозам, примерно треть вечной мерзлоты в южных регионах Сибири и Аляски исчезнет к концу текущего столетия.

Таяние вечной мерзлоты, как сегодня считают ученые, высвободит огромное количество органики, вмерзшей в почву и накапливавшейся там за миллионы лет оледенения. Эти растительные и животные останки начнут гнить, выделяя метан и углекислоту в атмосферу, а также гореть в ходе стихийных пожаров, что еще больше ускорит глобальное потепление.

Помимо природы, эти катастрофические процессы крайне негативно повлияют и на жителей заполярья. Недавно российские и зарубежные климатологи выяснили, что таяние вечной мерзлоты затронет свыше 70% инфраструктуры в заполярных городах России, Канады и США, причем эти процессы уже нельзя остановить вне зависимости от будущего Парижских соглашений.Тихонов и его коллеги создали методику, которая позволяет оценивать состояние мерзлой почвы в российской и зарубежной Арктике, а также в разных регионах Сибири и Канады, используя данные с климатических спутников.

Как правило, подобные аппараты могут оценить состояние почвы по тому, как сильно микроволновое излучение отражается от ее поверхности и внутренних слоев. Их замеры, как заметили авторы статьи, далеко не всегда правильно отражают то, насколько сильно промерзла почва, что вносит большие искажения в оценки ее состояния.

Российские ученые исправили эти недочеты, создав компьютерную модель грунта, позволяющую точно предсказывать то, как различные погодные процессы, особенности растительного покрова и прочие побочные факторы влияют на то, как почва взаимодействует с микроволновым излучением.

"Мы проверили точность метода на примере Кулундинской равнины — обширной степи южной части Западной Сибири. Для этого потребовалось провести сравнительный анализ данных спутниковой микроволновой радиометрии, реальных параметров почвы и климатических характеристик, полученных на метеостанциях", — продолжает Тихонов.

Для этих экспериментов исследователи из МФТИ, ИКИ РАН и Института водных и экологических проблем СО РАН в Новосибирске использовали данные, которые собирал европейский зонд SMOS, запущенный в космос в ноябре 2009 года для наблюдений за состоянием почв, снежным покровом и круговоротом воды в мировом океане Земли.

Используя данные и снимки, которые этот аппарат получил, пролетая над российской частью Алтая, ученые вычислили уровень промерзания почвы и сопоставили эти данные с реальными замерами с метеостанций, расположенных в тех же регионах Западной Сибири.Как оказалось, модель Тихонова и его коллег корректно определяла глубину промерзания почвы вплоть до глубины в 1,6-2 метра, что позволяет использовать ее для наблюдений за состоянием грунта в Сибири и других регионах России с суровым климатом, используя данные со спутников. Это позволит точнее предсказывать то, как глобальное потепление будет влиять на вечную мерзлоту и другие типы грунта.

Источник: РИА Новости