Космический мониторинг позволяет объять необъятное
БОЛЬШОЕ ВИДИТСЯ НА РАССТОЯНИИ. НО СЕГОДНЯ БЛАГОДАРЯ НОВЫМ ТЕХНОЛОГИЯМ ИЗ КОСМОСА МОЖНО РАЗГЛЯДЕТЬ И МАЛЫЕ ОБЪЕКТЫ. МОНИТОРИНГ С ОКОЛОЗЕМНЫХ ОРБИТ – ВАЖНАЯ ЧАСТЬ РАБОТЫ КАЗАХСТАНСКОГО АО «НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР КОСМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ТЕХНОЛОГИЙ», ВХОДЯЩЕГО В СТРУКТУРУ «КАЗКОСМОСА». [газетная статья]
Объекты исследований этого центра – природно-техногенные процессы земной поверхности и литосферы, околоземное космическое пространство, ближний и дальний космос. Он также занимается созданием материалов с заданными свойствами и приборов космического назначения.
– С помощью каких спутниковых систем вы ведете космический мониторинг за поверхностью Земли? Есть ли у Казахстана собственные спутники в этой сфере?
– АО «Национальный центр космических исследований и технологий» получает данные с различных спутниковых систем, в зависимости от задач, стоящих перед тем или иным исследованием, – отвечает Александр Губерт, советник председателя правления АО. – В частности, это спутники LANDSAT, RADARSAT, MODIS, NOAA, SENTINEL,TERRA, KazEOSat. С 2015 года в Казахстане действует отечественная космическая система дистанционного зондирования Земли (КС ДЗЗ РК) в составе двух космических аппаратов KazEOSat-1 и KazEOSat-2 (среднего и высокого пространственного разрешения), а также наземного сегмента ДЗЗ. Система работает в составе АО «Казахстан Гарыш Саппары» при «Казкосмосе».
АРАЛ – МОРЕ ПРОБЛЕМ
– Насколько велика угроза опустынивания прилегающих к Аральскому морю территорий?
– Обмеление Аральского моря привело к опустыниванию прибрежных районов, ухудшению качества естественных пастбищ, засолению почв и, как следствие, снижению биологического разнообразия. Это несет угрозу не только для Центральной Азии, но и сопредельным территориям, – рассказала нам Ирина Витковская, кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник департамента дистанционного зондирования Земли. – Мониторинг изменений и оценка современного состояния в Приаралье необходимы для планирования будущих шагов по смягчению последствий в регионе.
С 2006 по 2009 год ученые из Института космических исследований РК участвовали в международном проекте INCO Proposal PL-516721 Long Term Ecological Research Program for Monitoring Aeolian Soil Erosion in Central Asia (CALTER) по исследованию соле-пылевых выносов с обсохшего дна Аральского моря. Международный фонд спасения Арала сыграл большую роль и в изучении проблемы, и в поисках путей ее решения.
Катастрофическая деградация Аральского моря за последние десятилетия является основной причиной возникновения регулярных пыльных бурь с осушенного дна. В связи с тем что структура поверхности дна нестабильна и легко подвергается ветровой эрозии, вероятность возникновения пыльной бури на осушенном дне моря существенно выше по сравнению с окружающими территориями. Данные дистанционного зондирования позволяют распознать пыльную бурю, оценить размеры участков переноса аэрозоля, исследовать их изменения. Ежедневные данные спутников низкого разрешения являются одним из наиболее удобных источников информации об интенсивности и пространственной структуре пыльных бурь в малонаселенной части Приаралья.
Наблюдается зависимость между уменьшением водного зеркала восточной части Большого Арала и увеличением площади зоны переноса аэрозоля. Участки осушенного морского дна, представляющие очаги бурь в последние годы, продолжают активно действовать. Наблюдается интенсивное увеличение площади очага переноса аэрозолей, связанное с деградацией Большого Арала. В качестве прогнозной модели определены возможные границы участка переноса аэрозоля в предположении полного исчезновения восточного мелководья Большого Арала.
Приаралье – динамически развивающийся природный объект. В результате определенной защитной реакции к самосохранению и приспособлению к новым условиям сжимающегося моря формируются определенные зоны самозарастания, а кое-где и значительно увеличивающиеся естественным обводнением дельты вследствие усиленного естественного сброса поверхностных вод.
Кроме того, строительство в 2005 году Кокаральской плотины привело к поддержанию уровня Малого Арала, изменению гидрогеологической ситуации в этой части Приаралья. Благодаря новому поколению спутниковых систем и развитию методов дешифрирования спутниковой информации появилась возможность дистанционного определения возрождающихся участков. Результаты научно-исследовательских работ позволят интегрироваться в международную среду по изучению состояния казахстанской части Приаралья. Это поднимает международный престиж республики и является важным для всего Центрально-Азиатского региона.
МЕЖДУ НАМИ ТАЕТ ЛЕД
– Каковы, по данным вашего центра, темпы уменьшения площади ледников?
– Мы исследовали изменения ледников в бассейне реки Каратал, крупнейшем бассейне Жетысуского (Джунгарского) Алатау, за периоды 1989–2001 и 2001–2012 годов на основе анализа данных со спутника Landsat TM/ETM+, – рассказал нам Азамат Калдыбаев, PhD, заведующий лабораторией Института ионосферы. – В 1989 году было обнаружено 243 ледника общей площадью 142,8 кв. км. К 2012 году они сократились до 214 ледников общей площадью 109,3 кв. км, то есть на 33,5 кв. км за 23 года (на 1,02% в год). Очень высокая скорость сокращения, вероятно, связана с общей тенденцией к повышению температуры и небольшими ледниками, расположенными на относительно небольшой высоте во внешних хребтах Жетысуского Алатау.
Ледники Казахстана с середины 1950-х годов оставались деградированными и в среднем за исследуемый период сокращались со скоростью около 0,8% в год по площади и примерно на 1% в год по объему льда. Ледниковые системы в крупных бассейнах, таких как Балхаш и Алаколь, изменяются одновременно, линейно и с одинаковой скоростью. Средние темпы сокращения ледников Иле-Кунгейской, Жетысуской системы ледников за период 1955/56–2008 годы составили 0,76% и 0,75% в год соответственно.
ДАЖЕ ПРИ САМОМ БЛАГОПРИЯТНОМ СЦЕНАРИИ ЛЕДНИКИ ЗНАЧИТЕЛЬНО СОКРАТЯТСЯ ПО ПЛОЩАДИ, А В УСЛОВИЯХ НИЗКОГОРЬЯ ИСЧЕЗНУТ ПОЛНОСТЬЮ К КОНЦУ XXI ВЕКА.
Однако в разных частях горной системы Тянь-Шаня результаты предыдущих исследований показали большие различия: –0,76% в год в западном Тянь-Шане; –0,38% в Северном Тянь-Шане; –0,11% в год в Центральном Тянь-Шане и –0,35% год в Восточном Тянь-Шане.
Можно сделать вывод, что сокращение ледников наиболее выражено в периферийных районах горной системы, где распространены более низкие хребты вблизи густонаселенных предгорий. Мы предполагаем, что даже при самом благоприятном сценарии ледники значительно сократятся по площади, а в условиях низкогорья исчезнут полностью к концу XXI века.
– Как уменьшение ледников отражается на сельхозугодьях и на уровне водоемов?
– Сток в более теплом климате сначала увеличится до наступления переломного момента из-за более высоких температур и большего количества талой воды. Однако этот эффект постепенно будет уменьшаться, когда площадь ледника начнет сокращаться в результате продолжающейся потери массы ледника.
Сокращение ледников отрицательно скажется на сельхозугодьях, так как объемы воды заметно сократятся. Практически у всех рек, вытекающих с предгорий Тянь-Шаня и Жетысуского Алатау, в летний период ледниковое питание. Соответственно, будет снижаться уровень воды в реках, водоохранилищах и озерах.
Вот что показывают наши исследования реки Каратал (эти результаты можно экстраполировать на весь регион). По нашим данным, речной сток в бассейне реки Каратал продемонстрировал значительную тенденцию к увеличению за последние полвека за счет интенсивного таяния ледников. Влияние на изменение стока было различным в ледниковых суббассейнах реки. Относительно высокий ледник реки Кора (14% оледенения) показал наивысшую положительную динамику, в то время как менее ледниковая река Коктал (5%) продемонстрировала меньший тренд. В водосборе реки Чыжын, у которой всего 2% оледенения, тренд был даже отрицательный. Судя по всему, переломный момент (пик воды) для этого водосбора может быть уже пройден. Наши исследования подтверждает то, что даже небольшие оледенения (5-14% от общей площади бассейна) имели существенное влияние на колебания речного стока.
Однако дни изобилия продлятся недолго, поскольку ожидается, что летний сток будет уменьшаться. Для Казахстана эти результаты подчеркивают необходимость немедленного планирования мер по смягчению последствий в сельскохозяйственном и энергетическом секторах для обеспечения долгосрочной водной безопасности густонаселенных около речных районов Северного Тянь-Шаня.
Олег БЕЛОВ. Фото из архива Национального центра космических исследований и технологий
