Прогнозирование динамики термокарстовых процессов в зоне мерзлоты Западной Сибири до 2100 г. на основе данных дистанционного зондирования

В связи с глобальным потеплением наиболее явно проявляющемся на территории мерзлоты, важным является вопрос прогнозирования изменения термокарстовых процессов и состояния многолетнемерзлых пород в условиях меняющегося климата. Для прогнозирования динамики этих процессов используется геоимитационно-регрессионная модель динамики полей термокарстовых озер, разработанная в [1] на основе геоимитационного подхода. Основные свойства модели определены эмпирическим путем на основе анализа данных дистанционных исследований. Экспериментальные исследования проводились в зоне мерзлоты Западной Сибири, где были выбраны 29 тестовых участков. Для проведения исследований использовано более сотни безоблачных космических снимков Landsat за период 1973-2013 гг. Параметры модели определяются по космическим снимкам территории мерзлоты за 40-летний период. Экспериментальное обоснование основных свойств модели основано на результатах комплексного анализа данных дистанционного зондирования и данных реанализа метеопараметров на исследуемой территории.
Для получения прогнозных оценок динамики полей термокарстовых озер в зоне мерзлоты до 2100 года использованы региональные ряды прогнозных значений среднегодовых температур для севера Западной Сибири, полученные в работах Клименко с соавторами (например, [2]). Прогнозирование динамики полей термокарстовых озер проводилось путем компьютерного эксперимента на модели в соответствии с различными сценариями. В результате прогнозных исследований установлено, что в связи с продолжением роста среднегодовой температуры в ближайшие десятилетия в изучаемом регионе следует ожидать формирования климатических условий, способствующих повышению активности термокарстовых процессов на территории мерзлоты Западной Сибири, где располагается основной нефтегазовый комплекс России, который будет испытывать рост аварийности на трубопроводах и других объектах. Показано, что прогнозируемый рост температуры приземной атмосферы к концу столетия до 2°С по сравнению с настоящим временем может вызвать сокращение площадей термокарстовых озер на 30 %, что является показателем существенной деградации многолетнемерзлых пород. Полученные результаты прогнозирования могут быть использованы для разработки мероприятий по снижению аварийности и экономических ущербов предприятий на территории многолетней мерзлоты Западной Сибири.
Работа выполнена по договору с Министерством образования и науки Российской Федерации № 14.В25.31.0001 от 24 июня 2013 г. (BIO-GEO-CLIM) и при финансовой поддержке гранта РФФИ (№ 14-01-31489-мол_а_2014)
Литература
1. Полищук В.Ю., Полищук Ю.М. Геоимитационное моделирование полей термокарстовых озер в зонах мерзлоты. – Ханты-Мансийск: УИП ЮГУ, 2013. – 129 с.
2. Клименко В. В., Хрусталев Л. Н., Микушина О. В., Емельянова Л. В., Ершов Э. Д., Пармузин С. Ю., , Терешин А. Г. Изменения климата и динамика толщ многолетнемерзлых пород на северо-западе России в ближайшие 300 лет // Криосфера Земли. – 2007, Т. 11. – № 3. – C. 3 13.