Исследователи из МФТИ и академических институтов выяснили, как можно наблюдать за состоянием вечной мерзлоты в Западной Сибири и тем, как сильно промерзает почва зимой, используя климатические спутники. Их первые наблюдения и методика были представлены журнале "Исследование Земли из космоса".

"Этот метод имеет ряд преимуществ. Среди них получение данных с обширных площадей, большая частота наблюдений в высоких широтах, независимость сбора данных от солнечной освещенности и атмосферных условий, чувствительность к подповерхностным процессам, а также относительная дешевизна", — отметил Василий Тихонов, доцент кафедры космической физики МФТИ и старший научный сотрудник ИКИ РАН.

В последние годы климатологи всерьез обеспокоились тем, что потепление Арктики приведет к быстрому исчезновению всех запасов вечной мерзлоты, возникших в почве Сибири, Аляски и приполярных регионов Канады во времена последнего оледенения. По текущим прогнозам, примерно треть вечной мерзлоты в южных регионах Сибири и Аляски исчезнет к концу текущего столетия.

 
Таяние вечной мерзлоты, как сегодня считают ученые, высвободит огромное количество органики, вмерзшей в почву и накапливавшейся там за миллионы лет оледенения. Эти растительные и животные останки начнут гнить, выделяя метан и углекислоту в атмосферу, а также гореть в ходе стихийных пожаров, что еще больше ускорит глобальное потепление.

 
Помимо природы, эти катастрофические процессы крайне негативно повлияют и на жителей заполярья. Недавно российские и зарубежные климатологи выяснили, что таяние вечной мерзлоты затронет свыше 70% инфраструктуры в заполярных городах России, Канады и США, причем эти процессы уже нельзя остановить вне зависимости от будущего Парижских соглашений.

 
Тихонов и его коллеги создали методику, которая позволяет оценивать состояние мерзлой почвы в российской и зарубежной Арктике, а также в разных регионах Сибири и Канады, используя данные с климатических спутников.

 
Как правило, подобные аппараты могут оценить состояние почвы по тому, как сильно микроволновое излучение отражается от ее поверхности и внутренних слоев. Их замеры, как заметили авторы статьи, далеко не всегда правильно отражают то, насколько сильно промерзла почва, что вносит большие искажения в оценки ее состояния.
 
Российские ученые исправили эти недочеты, создав компьютерную модель грунта, позволяющую точно предсказывать то, как различные погодные процессы, особенности растительного покрова и прочие побочные факторы влияют на то, как почва взаимодействует с микроволновым излучением.
 

"Мы проверили точность метода на примере Кулундинской равнины — обширной степи южной части Западной Сибири. Для этого потребовалось провести сравнительный анализ данных спутниковой микроволновой радиометрии, реальных параметров почвы и климатических характеристик, полученных на метеостанциях", — продолжает Тихонов.

Для этих экспериментов исследователи из МФТИ, ИКИ РАН и Института водных и экологических проблем СО РАН в Новосибирске использовали данные, которые собирал европейский зонд SMOS, запущенный в космос в ноябре 2009 года для наблюдений за состоянием почв, снежным покровом и круговоротом воды в мировом океане Земли.
 
Используя данные и снимки, которые этот аппарат получил, пролетая над российской частью Алтая, ученые вычислили уровень промерзания почвы и сопоставили эти данные с реальными замерами с метеостанций, расположенных в тех же регионах Западной Сибири.
 
Как оказалось, модель Тихонова и его коллег корректно определяла глубину промерзания почвы вплоть до глубины в 1,6-2 метра, что позволяет использовать ее для наблюдений за состоянием грунта в Сибири и других регионах России с суровым климатом, используя данные со спутников. Это позволит точнее предсказывать то, как глобальное потепление будет влиять на вечную мерзлоту и другие типы грунта.

Источники

Мерзлоту можно мерить из космоса
Коммерсантъ (kommersant.ru/nauka), 05/08/2019
Ученые ИКИ РАН, ИВЭП СО РАН и МФТИ рассчитали глубину промерзания почвы по данным со спутника
Научная Россия (scientificrussia.ru), 05/08/2019
Ученые рассчитали глубину промерзания почвы по данным со спутника
Московский физико-технический институт (mipt.ru), 22/07/2019
Ученые рассчитали глубину промерзания почвы по данным со спутника
Сибирское отделение Российской академии наук (sbras.ru), 21/07/2019
Климатические спутники. Ученые будут наблюдать за вечной мерзлотой - ИА "Север-Пресс"
Ямал-24 (yamal-24.ru), 20/07/2019
Спутники помогли ученым измерить глубину промерзания почвы в Сибири
Все о космосе (aboutspacejornal.net), 20/07/2019
Спутники помогли ученым измерить глубину промерзания почвы в Сибири
Sovzond.ru, 19/07/2019
Климатические спутники. Ученые будут наблюдать за вечной мерзлотой
ИА Север-Пресс, 19/07/2019
Спутники помогли ученым измерить глубину промерзания почвы в Сибири - новости на сегодня 19.07.2019
News2world.net, 19/07/2019
Спутники помогли ученым измерить глубину промерзания почвы в Сибири
Margust (gazeta-margust.ru), 19/07/2019
Спутники помогли ученым измерить глубину промерзания почвы в Сибири
Margust (gazeta-margust.ru), 19/07/2019
Спутники помогли ученым измерить глубину промерзания почвы в Сибири
Новосибирские новости (nscn.ru), 19/07/2019
Спутники помогли ученым измерить глубину промерзания почвы в Сибири
3news.ru, 19/07/2019
Спутники помогли ученым измерить глубину промерзания почвы в Сибири
РИА Новости, 19/07/2019
Спутники помогли ученым измерить глубину промерзания почвы в Сибири
Новости@Rambler.ru, 19/07/2019
Спутники помогли ученым измерить глубину промерзания почвы в Сибири
Profi-news.ru, 19/07/2019
Ученые нашли новый способ измерения глубины промерзания почвы с помощью спутника
ГИС Ассоциация (gisa.ru), 19/07/2019
Ученые нашли новый способ измерения глубины промерзания почвы с помощью спутника
Инженерные изыскания в строительстве (oaiis.ru), 19/07/2019
Ученые рассчитали глубину промерзания почвы по данным со спутника
ИКИ (press.cosmos.ru), 19/07/2019
Ученые нашли новый способ измерения глубины промерзания почвы с помощью спутника
Mirtesen.sputnik.ru, 18/07/2019
Ученые нашли новый способ измерения глубины промерзания почвы с помощью спутника
Новости@Rambler.ru, 18/07/2019
Ученые нашли новый способ измерения глубины промерзания почвы с помощью спутника
ТАСС, 18/07/2019
Ученые нашли новый способ измерения глубины промерзания почвы с помощью спутника
Национальная ассоциация нефтегазового сервиса (nangs.org), 18/07/2019
Ученые рассчитали глубину промерзания почвы по данным со спутника
За науку (zanauku.mipt.ru), 18/07/2019

Похожие новости

  • 26/11/2018

    Зачем в России создали центр квантовых технологий?

    ​Первые квантовые компьютеры могут появиться на Земле в ближайшие годы, но какую роль в их "рождении" сыграет Россия? Сергей Кулик, научный руководитель Центра квантовых технологий МГУ, рассказал, как российские физики будут развивать подобные технологии, и создавать квантовые вычислители в ближайшие годы.
    2247
  • 03/01/2019

    Обнаружены особенности образования соединений, мешающих добыче нефти и газа

    ​​Ученые из Института неорганической химии имени А.В. Николаева Сибирского отделения Российской академии наук (ИНХ СО РАН) исследовали реакцию образования кристаллических соединений воды и газа (газовых гидратов) с метастабильной (неустойчивой) структурой.
    1511
  • 10/07/2019

    В России пройдут испытания новой модели сверхзвукового самолёта

    В России в 2019 году пройдут испытания модели сверхзвукового делового самолета разработки "Туполева" со сниженным уровнем звукового удара. Его испытают в аэродинамической трубе, сообщил "Интерфаксу" источник в авиапроме.
    1241
  • 13/12/2019

    В РАН прошел совет по Стратегии научно-технического развития РФ

    ​В Академии наук прошел совет по приоритетному направлению Стратегии научно-технического развития РФ: «Переход к экологически чистой и ресурсосберегающей энергетике, повышение эффективности добычи и глубокой переработки углеводородного сырья, формирование новых источников, способов транспортировки и хранения энергии».
    978
  • 27/12/2017

    Исследователи реализуют проект, позволяющий исправлять мутации ДНК митохондрий

    ​В последнее время все чаще можно услышать о тяжелых наследственных заболеваниях митохондриальной этиологии. Эти недуги вызываются дефектами митохондрий, которые являются своеобразными "энергетическими станциями" клеток организма.
    2356
  • 24/12/2019

    Выбор РИА Новости: главные достижения российской науки 2019 года

    ​Ученые в России в нынешнем году получили знаковые результаты в самых разных областях – от астрономии до археологии, причем многие достижения имеют выходы на практическое применение. Примечательно, что существенную лепту здесь внесли не только признанные научные центры, но и ведущие отечественные вузы.
    780
  • 26/12/2016

    Ключевые вопросы развития мировой энергетики рассмотрели на Международной энергетической неделе

    ​В середине декабря в Москве состоялась одиннадцатая Международная энергетическая неделя ("МЭН, 2016"). Соорганизаторами форума стали Российская академия наук, Торгово-промышленная палата Российской Федерации, ОАО "Роснефть", ПАО "ЛУКОЙЛ", Институт нефтегазовой геологии и геофизики им.
    1829
  • 04/06/2020

    Эксперимент геологов и физиков внес вклад в понимание природы железных метеоритов

    Научная группа Института физики высоких давлений им. Л. Ф. Верещагина РАН (ИФВД РАН), Института геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН (ИГМ СО РАН), Новосибирского государственного университета (НГУ) совместно со специалистами Института ядерной физики им.
    328
  • 25/11/2019

    Европейской лазерной установке XFEL - 10 лет

    ​22 ноября в Гамбурге прошли торжественные мероприятия в честь 10-летия со дня старта Европейского рентгеновского лазера на свободных электронах XFEL.Проект XFEL, созданный на базе разработок российских ученых и при активном интеллектуальном и финансовом вкладе нашей страны, - уникальная мегаустановка для проведения исследований, прежде всего, в области материаловедения, нано и био-технологий.
    480
  • 20/09/2018

    Российские климатологи оценили температурный предел «безаварийного» потепления

    ​По модельным расчетам ученых Института физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН повышения среднегодовой глобальной температуры всего на 1,6 градуса достаточно для общего таяния антарктического ледового щита.
    987