Использование разновременных данных спутника NOAA для оценки льдистости мерзлых грунтов

Развитие опасных геокриологических процессов (термокарст, термоэрозия, морозное пучение и т.д.) в местах строительства и функционирования промышленных объектов во многом зависит от льдистости мерзлых грунтов верхних отложений. Исследование и оценка льдистости грунтов проводятся при инженерно-геокриологических изысканиях на основе методов ландшафтно-индикационного районирования территории, в т.ч. с использованием данных воздушной и космической съемки в видимом и ближнем ИК-диапазонах. В данной работе рассмотрена возможность использования данных тепловых каналов спутника NOAA летнего периода съемок для оценки льдистости грунтов в районах сплошного распространения многолетнемерзлых пород (ММП). Методика основана на выявлении различий в темпах роста сезонной радиационной температуры земной поверхности (СРТП) участков с различной льдистостью и влажностью грунтов до глубины проникновения летних колебаний температуры (ЛКТ). Участки с более высокой льдистостью грунтов имеют более высокие значения тепловой инерции в слое ЛКТ и в период прогрева проявляются более низкими значениями СРТП. Расчет СРТП, соответствующей радиационной температуре поверхности в моменты суточной инверсии, основан на анализе данных дневной и ночной космической съемки и определении параметра, характеризующего тепловую инерцию грунтов в слое суточных колебаний температуры (СКТ).
В работе использовались данные конца июня, начала июля 2000 г. и конца августа 1998 г. На примере территории Харасавэйского и Крузенштерновского газоконденсатных месторождений (Западное побережье полуострова Ямал) показано, что контрасты СРТП в первой половине лета по характеру аномалий наиболее близки к контрастам температуры ММП на глубине проникновения годовых колебаний температуры. По разности распределений СРТП августа и июня в пределах морских террас в слое ЛКТ выявлены различия тепловой инерции грунтов, которые, предположительно, связаны с их контрастной льдистостью. Разделение участков высокой льдистости и высокой влажности грунтов проводится на основе комплексного дешифрирования распределений СРТП и параметра, характеризующего тепловую инерцию слоя СКТ.
Результаты исследований могут быть использованы в работах по дешифрированию данных воздушной ИК-тепловой съемки высокого пространственного разрешения, в т.ч. для характеристики и мониторинга состояния мерзлых грунтов на участках строительства и размещения технических объектов. Предлагаемая методика может быть использована также для оценки глубины залегания водоносных горизонтов в степных, пустынных и полупустынных районах.