Красноярские учёные разработали модель для изучения арктических почв при помощи спутниковых данных.
Она преобразует информацию из космоса в понятные для интерпретации характеристики состояния поверхностного мёрзлого слоя, его влажности и температуры.
Созданный программный комплекс позволит детально оценивать состояние территории Арктики, в частности -- следить за реакцией мерзлоты на изменение климата.
Основная задача специалистов в области дистанционного зондирования Земли -- разрабатывать алгоритмы, которые анализируют собранные данные и преобразуют их в понятную и ценную информацию. До последнего времени моделей для анализа почв в зоне вечной мерзлоты не было, что усложняло изучение и освоение арктических территорий.
Учёные Красноярского научного центра Сибирского отделения Российской академии наук создали модель для определения характеристик мёрзлой арктической почвы при помощи спутниковых систем.
Алгоритм построен на измерении комплексной диэлектрической проницаемости и разработан для талых и мёрзлых минеральных почв. С его помощью можно отслеживать температуру, влажность и состояние поверхностной мерзлоты.
Для построения модели использовались образцы почвы, собранные в арктической тундре полуострова Ямал. Чтобы подобрать точные параметры, учёные рассмотрели три вида арктических почв с разным содержанием глинистой фракции.
В ходе анализа выяснилось, что диэлектрические характеристики почвы в первую очередь зависят от количества находящейся в ней влаги. Почва состоит из маленьких частиц, окружённых слоем воды, который имеет определённые диэлектрические свойства. Благодаря этому качеству, исследователи смогли упростить разработанную модель, поскольку требующих уточнения параметров стало меньше.
- С развитием космических технологий появились возможности получать самую разную информацию об окружающей среде со спутников. К примеру, мы используем диэлектрическую модель, которая на основе спутниковых измерений определяет параметры почвы на конкретном участке суши. С помощью дистанционного зондирования можно изучать территории Арктики, анализировать причины экологических проблем. Для подобных практических приложений необходим особый инструмент. Именно его мы и разработали, - рассказал младший научный сотрудник Института физики имени Л. В. Киренского Андрей Каравайский.
Проводя анализ сведения о температуре и влажности почвы, а также о состоянии поверхностного мерзлого слоя в течение нескольких лет можно проследить почвенные изменения в ледниковых зонах, к примеру, таяние вечной мерзлоты, и дать оценку рисков такого процесса, говорит исследователь.
Отмечается, что параметры для надёжной работы модели могут отличаться в зависимости от типов почв и региона. Не существует универсальной диэлектрической модели, подходящей для всех ландшафтов и климатических условий. Это связано с тем, что диэлектрические свойства почвы зависят от минерального состава, влажности и температуры.
В дальнейшем учёные хотят определить, насколько разработанный программный комплекс адекватно описывает и другие виды почв, разработать программы для других климатических территорий, и объединить все полученные алгоритмы в универсальную систему принятия решений.
Екатерина БУРЧЕВСКАЯ,
специалист по связям с общественностью Красноярского научного центра Сибирского отделения РАН.
Красноярск.
Подписывайтесь на канал "Красноярский рабочий", ставьте лайки, если материал понравился, комментируйте публикации! Ещё больше новостей - на сибирском портале www.krasrab.ru . Оформляйте подписку на "КР" в отделениях связи по всей стране или через онлайн-сервис "Почты России".