Изучение прорывов озера Мерцбахер в Кыргызстане с использованием спутниковых изображений и натурных данных

Ледник Иныльчек длиной 60 км, образован двумя ледниками Северным и Южным Иныльчеком. В настоящее время ледник Северный Иныльчек блокирован ледником Южный Иныльчек и здесь сформировано озеро Мерцбахер. Каждый год происходят прорывы данного озера с расходами воды достигающими 1000 м 3 /сек, формируя катастрофические паводки по реке Иныльчек.

1.Поиск взаимосвязей между температурой и прорывами озера 2.Мониторинг развития озера 3.Оценка движений и скорости движений ледника

Исходные данные: -Температура поверхности по данным MODIS 8 дневные композиции – продукт MOD11A2.005 за период ; -Натурные наблюдения для контроля данных MODIS; -Среднесуточные данные по температуре воздуха и накоплению осадков с автоматической метеорологической станции Merzbacher1 за период ; - Даты прорывов озера Мерцбахер за период

Сравнение 8 дневных композиций температуры поверхности MODIS с прорывами озера Мерцбахер показали что прорывы озера всегда происходят при температуре выше +10 о С, и более часто при повышении температуры поверхности до +15 о С. Оценка качества данных MODIS по метеостанции показала хорошие результаты. Для определения взаимосвязи прорывов озера с температурой поверхности необходимо получать данные по температуре воды непосредственно с озера Мерцбахер. С этой целью, в настоящее время ЦАИИЗ рассматривает возможность установки датчиков температуры воды на озере Мерцбахер в 2012

Доступные данныеДатаДоступные данныеДата Аэрофотография18 августа 1943ALOS/AVNIR 211 января 2008 LANDSAT MSS30 августа 1975ALOS/AVNIR 213 июля 2008 LANDSAT MSS16 октября 1976ALOS/AVNIR 228 августа 2008 Аэрофотография20 июля 1981ALOS/AVNIR 213 января 2009 Топографическая карта1981ALOS/AVNIR 228 февраля 2009 Аэрофотография29 июля 1990ALOS/AVNIR 229 марта 2009 LANDSAT TM10 сентября 1990ALOS/AVNIR 215 апреля 2009 LANDSAT ETM13 сентября 2000ALOS/AVNIR 216 октября 2009 ASTER8 июля 2002ALOS/AVNIR 214 февраля 2010 ASTER5 октября 2002ALOS/AVNIR 22 июля 2010 ASTER25 июня 2003ALOS/AVNIR 217 августа 2010 ALOS/AVNIR 223 августа 2006ALOS/AVNIR 219 октября 2010 ALOS/AVNIR 28 октября 2006ALOS/AVNIR 22 января 2011 ALOS/AVNIR 224 сентября 2007ALOS/AVNIR 219 января 2011 ALOS/AVNIR 211 октября 2007ALOS/AVNIR 221 апреля 2011

ИсточникДатаПлощадь (км²)ИсточникДатаПлощадь (км²) Верхнее озеро Нижнее озеро Верхнее озеро Нижнее озеро Аэрофото ,253ALOS/AVNIR ,327 Landsat MSS ,323 ALOS/AVNIR ,353 Landsat MSS ,295 ALOS/AVNIR ,361 Топо-карта 19811,8982,72ALOS/AVNIR ,391 Аэрофото ,437 ALOS/AVNIR ,05 0,493 Аэрофото ,0163,079ALOS/AVNIR ,349 Landsat TM ,777 ALOS/AVNIR ,355 Landsat ETM ,289 ALOS/AVNIR ,363 Aster ,3472,241ALOS/AVNIR ,41 Aster ,3460,63ALOS/AVNIR ,7970,413 Aster ,3361,906ALOS/AVNIR ,212 ALOS/AVNIR ,327

Объем самого глубокого (или первого от дна) слоя рассчитывался по формуле усеченного параболоида: δW 0-1 = 2/3 ω 1 ΔZ 0-1 всех других слоев – по формуле усеченной пирамиды: δW 1-2 = (ω 1 + ω 2 )/2 ΔZ 1-2 ; δW 2-3 = (ω 2 + ω 3 )/2 ΔZ 2-3 ; … где: δW x-y – объем воды между слоями x и y ω x - площадь слоя x ΔZ x-y – разность высот между слоями x и y

ИсточникДатаПлощадь (км²)Объем (км3) Верхнее озероНижнее озероВерхнее озероНижнее озеро Аэрофотография ,2530,0667 Landsat MSS ,323 0,0350 Landsat MSS ,295 0,0350 Топографическая карта 19811,8982,72 0,0270 0,0546 Аэрофотография ,437 0,0377 Аэрофотография ,0163,079 0,0541 0,0607 Landsat TM ,777 0,0705 Landsat ETM ,289 0,0019 Aster ,3472,241 0,0023 0,0415 Aster ,3460,630,00230,0078 Aster ,3361,906 0,0023 0,0336 ALOS/AVNIR ,3270,0031 ALOS/AVNIR ,3530,0035 ALOS/AVNIR ,3610,0039 ALOS/AVNIR ,3910,0043 ALOS/AVNIR ,05 0,493 0,0541 0,0056 ALOS/AVNIR ,3490,0031 ALOS/AVNIR ,3550,0035 ALOS/AVNIR ,3630,0039 ALOS/AVNIR ,410,0043 ALOS/AVNIR ,7970,413 0,0487 0,0043 ALOS/AVNIR ,2120,0017 ALOS/AVNIR ,3270,0031

3,016 км 2 / 0,054 км 3 3,079 км 2 / 0,061 км 3 3,777 км 2 / 0,071 км 3

Данные ALOS/PRISM явились хорошим источником для генерации DEM в рамках данной работы. Полученные батиграфические и объемные кривые, а также кривая зависимости площадь-объем озера могут иметь практическое применение в дальнейших исследованиях. Критическими пред-прорывными данными для нижнего озера Мерцбахер является: площадь около 3 км 2 и объем около 0,06 км 3 соответственно. Критическими данными для верхнего озера является: площадь около 3,8 км 2 и объем около 0,07 км 3 соответственно. Наблюдается очень быстрая регенерация озер при определенных условиях. Наблюдается зависимость аккумуляции воды в озерах от погодных условий и условий состояния каналов стока. Данные по прорывам озер могут быть точно определены по отражениям на микроволновых изображениях.

Наибольшие поверхностные скорости за период наблюдаются в верхней части ледника Южный Иныльчек и составляют около 0.30 м/день. Около поворота ледника скорости падают до 0.21 м/день. Далее его скорости очень низкие (0.09 м/день).