Моделирование перераспределения стока в дельте Лены: роль дистанционных методов в условиях отсутствия полевых измерений

Река Лена является основным источником стока в море Лаптевых, однако его перераспределение по многочисленным протокам крупнейшей арктической дельты остается неизученным. На сегодняшний день мониторинг ограничен замыкающим створом г/п Кюсюр, расположенным в 211 км от вершины дельты, тогда как оценки стока в 160 устьевых створах отсутствуют. Пространственные масштабы объекта (32 тыс. км²), труднодоступность региона и ограниченность проведения измерений в период прохождения ледохода делают проведение мониторинговых полевых наблюдений практически невозможным. В этой ситуации ключевую роль играют дистанционные методы, позволяющие проводить моделирование перераспределения стока воды по дельтовым рукавам. В работе использован графовый подход, на основе которого рассчитаны расходы воды в узлах разветвления по морфометрическим характеристикам рукавов, определяемых по спутниковым снимкам. Дельта Лена представлена в виде графа с вершинами (узлы) и ребрами (протоки), построенного на основе бинарных масок водной поверхности, полученных по спутниковым данным Landsat 8 и 9 за 2022–2024 гг. В качестве исходных данных использовались расходы в створе Кюсюр (по данным Росгидромета и ArcticGRO). Для расчётов учитывались морфометрические параметры, извлеченные из спутниковых изображений и в ходе обобщения предыдущих натурных измерений: ширина, длина и степень бифуркации. Смоделировано перераспределение стока по 4000 протокам дельты, включая оценки расходов в 160 устьевых створах. В среднем до 12% общего стока приходится на крупнейший устьевой створ Трофимовской протоки. Сравнение с данными полевых измерений прошлых лет показало среднюю абсолютную процентную ошибку 17% (минимум – 9% при расходе 40 тыс. м³/с). Таким образом, впервые выполнено моделирование перераспределения стока воды по всей системе рукавов дельты Лены в условиях отсутствия регулярных полевых наблюдений. Результаты демонстрируют, что обработка спутниковых снимков позволяет с высокой точностью оценивать перераспределение стока воды в дельтовых рукавах, что обеспечивает основу для дальнейшего совершенствования моделей, адаптированных к разным условиям водности.

Работа выполнена в рамках темы № FMWZ-2025-0001 Государственного задания ИВП РАН.