Цифровое тематическое картографирование современного состояния мерзлотных ландшафтов в Якутии

В данной статье объектом исследований являются мерзлотные ландшафты. Целью работы является создание ГИС-моделей современной мерзлотно-ландшафтной обстановки на базе составленной в 2017 г. Мерзлотно-ландшафтной карты Республики Саха (Якутия) масштаба 1:1 500 000. Для достижения поставленной цели применялся метод - ГИС-моделирования геокриологических условий Республики Саха (Якутия). В результате исследования с использованием атрибутивных таблиц составлены цифровые тематические карты современного состояния мерзлотных ландшафтов Якутии - температуры грунтов, глубины деятельного слоя, льдистости отложений, глубины залегания повторно-жильных льдов на ледовом комплексе, мощности защитного слоя и распространения криогенных процессов. Проведен количественный анализ закономерностей их пространственного распределения. В статье использованы результаты работ, выполненные сотрудниками Института мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН в 2018 г. В настоящее время приведенные выше цифровые тематические карты предлагается применить, как базовые характеристики для расчетов критических норм развития мерзлотных ландшафтов при разработке нормативных актов к Закону об Охране вечной мерзлоты в Республике Саха (Якутия) от 22.05.2018 г. Также они могут быть использованы для разработки стратегического планирования отдельных районов Республики Саха (Якутия) до 2032 и 2050 гг.

мерзлотный ландшафт, температура грунтов, глубина деятельного слоя, льдистость отложений, защитный слой, криогенные процессы, термокарст, потепление климата, цифровые карты, ГИС-модель

1. Smith S.L., Burgess M.M., Riseborough D. and Nixon F.M. 2005. Recent Trends from Canadian Permafrost Thermal Monitoring Network Sites. Permafrost and periglacial processes, 16: 19-30. DOI: 10.1002/ppp.511.

2. Osterkamp T.E., 2007. Characteristics of the recent warming of permafrost in Alaska. Journal of Geophysical Research 112, F02S02. http://dx.doi.org/10.1029/ 2006JF000578.

3. Romanovsky V.E., Drozdov D.S., Oberman N.G., Malkova G.V., Kholodov A.L., Marchenko S.S., Moskalenko N.G., Sergeev D.O., Ukraintseva N.G., Abramov A.A., Gilichinsky D.A., Vasiliev A.A., 2010. Thermal state of permafrost in Russia. Permafrost Periglacial Processes, 21, 136-155.

4. Morgenstern A., Grosse G., Gunther F., 2011. Spatial analyses of thermokarst lakes and basins in Yedoma landscapes of the Lena Delta. The Cryosphere, 5, 849-867.

5. Jorgenson M.T., Shur Y., Pullman E.R., 2006. Abrupt increase in permafrost degradation in Arctic Alaska. Geophysical Research Letters 33, L02503.

6. Liljedahl A.K., Boike J., Daanen R.P., Fedorov A.N., Frost G.V. et al. 2016. Pan-Arctic ice-wedge degradation in warming permafrost and its influence on tundra hydrology. Nature Geoscience, 9, 4, 312-318. DOI: 10.1038/NGEO2674.

7. Мажитова Г.Г. Динамика глубины сезонного протаивания и осадки поверхности почвы на площадке циркумполярного мониторинга деятельного слоя (CALM) в Европейской части России / Г.Г. Мажитова, Д.А. Каверин // Криосфера Земли. - 2007. - т. XI, № 4. - С. 20-30.

8. Fedorov A.N., Konstantinov P.Y. 2003. Observations of surface dynamics with thermokarst initiation, Yukechi site, Central Yakutia // Permafrost: Proceedings of the 8th International Conference on Permafrost, 21-25 July 2003, Zurich, Switzerland. Vol.1. - A.A.BALKEMA Publishers, 2003. - P. 239-243.

9. Fedorov A.N., Konstantinov P.Y. 2008. Recent Changes in Ground Temperature and the Effect on Permafrost Landscapes in Central Yakutia // Ninth International Conference on Permafrost. Volume 1. - Fairbanks: Institute of Northern Engineering & University of Alaska, 2008. - P. 433-438.

10. Fedorov A.N., Gavriliev P.P., Konstantinov P.Y., Hiyama T., Iijima Y. and Iwahana G. 2014a. Estimating the water balance of a thermokarst lake in the middle of the Lena River basin, eastern Siberia // Ecohydrology. - vol. 7, iss. 2. - P. 188-196. DOI: 10.1002/eco.1378.

11. Мерзлотно-ландшафтная карта Якутской АССР. Масштаб 1: 2 500 000 / Ред. П.И. Мельников. - М.: ГУГК, 1991. - 2 л.

12. Beer C., Fedorov A.N., and Torgovkin Y. 2013. Permafrost temperature and active-layer thickness of Yakutia with 0.5-degree spatial resolution for model evaluation // Earth Syst. Sci. Data, 5, 305-310, 2013.

13. Fedorov A.N., Vasilyev N.F., Torgovkin Y.I. et al. 2018. Permafrost-Landscape Map of the Republic of Sakha (Yakutia) on a Scale 1:1,500,000 // Geosciences 2018, 8(12), 465; https://doi.org/10.3390/geosciences8120465

14. Fedorov A.N., Ivanova R.N., Park H., Hiyama T., Iijima Y. 2014б. Recent air temperature changes in the permafrost landscapes of northeastern Eurasia // Polar science, Vol. 8, Issue 2, 114-128. DOI://DX.DOI.ORG/10.1016/J.POLAR.2014.02.001.

15. Biskaborn B.K., Smith S.L., Noetzli J., Matthes H., Vieira G., Streletskiy D.A. et al. 2019. Permafrost is warming at a global scale // Nature Communications 10, 264, DOI: 10.1038/s41467-018-08240-4.

16. Nelson F.E., Shiklomanov N.I., Christiansen H.H., Hinkel K.M. 2004. The circumpolar active layer monitoring (CALM) Workshop: Introduction. Permafrost and periglacial processes, 15, 2, 99-101. DOI: 10.1002/ppp.488.

17. Соловьев П.А. Криолитозона северной части Лено-Амгинского междуречья. - М.: Изд-во АН СССР, 1959. - 144 с.

18. Арэ А.Л., Демченко Р.Я. Некоторые результаты многолетних наблюдений за протаиванием грунта в окрестностях Якутска // Экспериментальные исследования процессов теплообмена в мерзлых горных породах. - М.: Наука, 1972. - С. 91-97.

19. Васильев И.С. Закономерности сезонного протаивания грунтов в Восточной Якутии. - Новосибирск: Наука, 1982. - 133 с.

20. Васильев И.С. Пространственно-временные закономерности формирования деятельного слоя в ландшафтах Западной Якутии. - Новосибирск: Изд-во «ГЕО» СО РАН, 2005. - 228 с.

21. Гаврильев П.П. Мерзлотно-экологический мониторинг сельскохозяйственных земель в Центральной Якутии / П.П. Гаврильев, И.С. Угаров, П.В. Ефремов // Криосфера Земли. - 1999. - № 3. - С. 92-99.

22. Saito H., Iijima Y., Basharin N.I., Fedorov A.N., Kunitsky V.V. 2018. Thermokarst development detected from high-definition topographic data in Central Yakutia // Remote sensing, 10, 1579; doi: 10.3390/rs10101579.

23. Яновский В.К. Экспедиция на р. Печору по определению южной границы вечной мерзлоты // Труды комиссии по изучению вечной мерзлоты. - Л.: Изд-во АН СССР, 1933. - С. 65-149.

24. Федоров А.Н. Роль вырубок в развитии мерзлотных ландшафтов в Центральной Якутии // Региональные и инженерные геокриологические исследования Якутии. - Якутск: Институт мерзлотоведения АН СССР, 1985. - С. 111-117.

25. Федоров А.Н., Босиков Н.П., Васильев И.С., Варламов С.П., Самсонова В.В. Динамика мерзлотных ландшафтов Центральной Якутии после техногенного воздействия // Рациональное природопользование в криолитозоне. - М.: Наука, 1992. - С. 146-152.