Руководитель: Калдыбаев А.А., PhD

Грантовый проект ИРН AP14872134, 2022-2024 гг.

Актуальность:

Актуальность исследований обусловлена необходимостью оценки и мониторинга динамики изменений ледников и каменных глетчеров, а также баланса масс ледников всего горного массива, где наземные данные практически отсутствуют. Ледники играют ключевую роль в гидрологическом цикле Центральной Азии. Недостаток пресной воды в странах Центральной Азии с быстро растущим населением является одной из наиболее острых проблем этого региона, где сток большинства рек находится в тесной зависимости от запасов талой воды ледников. Продемонстрировано, что даже бассейн, где доля поверхности ледников, в котором составляет <5%, может обеспечить значительный вклад таяния льда в летний сток, когда вода наиболее необходима для орошения. Несмотря на важность ледников, регулярные исследования не проводились. На данный момент наблюдения ведутся только за пятью ледниками, трое из которых расположены на Алтае и двое в северной и восточной части на Тянь-Шане. Основной причиной этого являются дорогостоящие технологий и не доступность ледников, полевые работы могут усложниться сжатым сроком времени, ограниченные ресурсы, сложный рельеф и непредсказуемая погода. Только методы ДЗЗ помогает заполнить упущенние наземное наблюдение за последние полвека. Полученные результаты позволят лучше понять водные ресурсы страны в контексте изменения климата. В Казахстане ареалы современного оледенения включают восточные и юго-восточные горы: Алтай, Саур, Жетысуский (Джунгарский) Алатау, Иле-Алатау (Северный Тянь-Шань), Кунгей-Алатау, Терскей-Алатау и северную часть Западного Тянь-Шаня (Таласский Алатау). В этих районах насчитывается 2724 ледника общей площадью оледенения 2033 км², однако наземные гляциологические измерения продолжаются только на одном леднике — Туюксу.

Цель:

Изучение и оценка состояния оледенения горных хребтов Западного Тянь-Шаня с расчетом геодезического баланса массы на примере рассмотрения Таласского Алатау на основе данных ДЗЗ и инвентаризация каменных глетчеров с использованием автоматической классификации и временных рядов InSAR.

Ожидаемые результаты:

2022 – База современных и исторических данных дистанционного зондирования, а также гляциологических, картографических и иных материалов, позволяющих оценить современное состояние оледенения и его изменения за период исследований. Подробный обзор предыдущих исследований;

2023 – Обновленный каталог ледников и отчеты о характеристиках ледника, скорости сокращения площади ледников для исследуемого района. Информация о точности картирования площади ледников. Каталог активных глетчеров с использованием методов дистанционного зондирования. Информация о точности картирования активных глетчеров; 2024 – Цифровые модели рельефа с использованиями данных дистанционного зондирования; Информация о характеристиках проникновения микроволн; Временное изменение высоты поверхности ледников и баланс массы ледников. Знание о геодезическом балансе массы ледников Таласского Алатау с использованием современных методов ДЗЗ.

2024 – Создание цифровых моделей рельефа с использованиям данных дистанционного зондирования. Коррекция микроволнового проникновения с использованием данных SRTM-X и SRTM-C. Определение и расчет временного изменения высоты поверхности ледников и преобразование изменения объема в баланс массы ледников. Оценка геодезического баланса массы ледников Таласского Алатау с использованием современных методов ДЗЗ.

Достигнутые результаты:

2022 –проведен тщательный отбор архивных и актуальных данных дистанционного зондирования Земли различных видов и разрешений, специально предназначенных для региона Западного Тянь-Шаня. Был проведен всесторонний анализ литературы на данную территорию, посвященных изучению баланса массы ледников, активных каменных глетчеров и динамика площади ледников. Создана база данных, состоящая из архивных и актуальных данных ДЗЗ различных типов и разрешений.

2023 – выполнено картографирование и каталогизация ледников и каменных глетчеров по данным ДЗЗ с использованием полуавтоматической методики. Процесс включал анализ оптических изображений с высоким разрешением, полученных с помощью Google Earth. Выявлено, что в 2000 году числилось 578 ледников, в 2012 – 574, а в 2022 – 527 ледников, которые были занесены в созданный каталог ледников. Обнаружена тенденция сокращения площадей ледников. Впервые была проведена инвентаризация и составлен каталог каменных глетчеров. Всего было идентифицировано 2746 каменных глетчеров с площадью более 161,9 км² и со средней нижней границей на высоте 3276 м над уровнем моря. Проведена интерферометрическая обработка методом SBAS радарных данных. 2024 – проведена комплексная оценка изменений вертикальной высоты и геодезического баланса массы ледников ТаласскогоАлатау с использованием данных ДЗЗ. Основные результаты показали, что в период с 2000 по 2016 годы ледники в регионе испытали существенные изменения, как по объему, так и по площади.

Список публикаций:

1. Nurakynov S., Merekeyev A., Baygurin Zh.,  Nurmakhambet S., Akhmetov B. Application of Artificial Intelligence in Glacier Studies: A State-of-the-Art Review //Water. – 2024. – V. 16. – №. 16. – P. 2272. https://doi.org/10.3390/w16162272

2. Merekeyev A., Sydyk N., Kaldybayev A., Nurakynov S., Amangeldi A., Iskaliyeva G., Kalybayeva A.  Investigation of glaciers by modern RS methods considering the regional features of the Western Tien-Shan: The Pskem river basin // Mediterranean Geosciences Union Annual Meeting (MedGU-23), – 2023, – P. 5. (Q4, CiteScore = 0.6,  будут опубликованы в серии Springer ASTI, индексируемой в Scopus / SCImago). (Принято в печать).

3. Мерекеев А.А., Нуракынов С.М., Сыдык Н.К., Амангелді А.А., Искалиева Г.M., Калдыбаев А. А. Исследование изменения площади ледников с использованием дистанционного зондирования Земли на территории Западного Тянь-Шаня: бассейн реки Арыс // Журнал проблем эволюции открытых систем. – 2023. – Т. 25. – №. 3-4. – С. 71-79. DOI: https://doi.org/10.26577/JPEOS.2023.v25.i3-4.i6