Изучение распространения твердого стока р. Селенги по космическим снимкам Landsat

Исследование маршрутов движения и закономерностей распределения концентрации взвесей является средством изучения литодинамики водоема, седиментологии и морской геологии, а также его загрязнения, так как твердые частицы абсорбируют загрязняющие вещества. Цель работы - исследование границ и концентрации поля взвеси, маршрутов движения взвешенных частиц, приносимых в Байкал р. Селенгой, и выявление основных факторов, влияющих на них. Исходными материалами служили космические снимки съемочной системы TM/Landsat 5 (17.08.11) и ETM+/Landsat 7 (26.07.01, 13.08.01, 16.10.01) и данные полевых определений мутности воды р. Селенги в 2011 г.
Картографирования взмученных вод основано на эффекте разноглубинного проникновения солнечного излучения разной длины волны, что позволяет изучать приповерхностные слои по снимкам в красной зоне спектра, а более глубоких – в зеленой зоне. Методика заключается в определении границ распространения вод с разным содержанием взвеси путем выделения определенных интервалов оптической плотности на зональных снимках и последующем их сопоставлении. Для определения концентрации взвеси помимо геометрического согласования разновременных снимков выполнена радиометрическая коррекция и построены графики зависимости между вычисленными значениями энергетической яркости на верхней границе атмосферы и значениями мутности (мг/л) в точках полевых исследований. В результате создана серия из четырех разновременных карт, которые позволили выявить некоторые особенности распространения и концентрации облака взвеси.
Подтверждено, что твердый сток распределяется по протокам р. Селенги неравномерно. Больше всего взвешенных частиц выносят протоки западного и северо-восточного секторов дельты. В северном секторе наиболее активна протока Северная. Соотношение твердого стока по протокам не зависит от сезона, но границы распространения поля взвеси по акватории сильно различается.
Основные факторы, влияющие на распространение твердого стока, – это энергия потока, постоянные течения, временные ветровые волнения и рельеф дна озера. При слабом ветре и незначительном волнении движение взвешенных частиц подчиняется постоянным течениям Байкала: взвешенные частицы в приповерхностном слое перемещаются на северо-восток, а взвеси, уже опустившиеся на глубину, подхватываются противоположным юго-западным течением. Наибольшее влияние на распространение твердого стока оказывают волнения, вызванные сильными ветрами, которые кардинально изменяю картину распространения взвешенных частиц на разных глубинах. Границы и концентрация облака взвеси зависят от расхода воды в нижнем течении Селенги и, как следствие, сильно различаются в межень и половодье, а также при дождевых паводках на реке. Область распространения твердого стока связана с рельефом дна озера. Наибольшая концентрация взвешенных частиц наблюдается на глубинах до 2-5 м, при отсутствии волнения до 10 м, то есть совпадает с границами мелководья авандельты. На глубине взвеси распространяются в пределах поднятия, тянущегося от края дельты на юго-запад.