Климаттык өзгөрүүлөр планетабыздын жаратылыш системасына глобалдык таасирин тйигизип жатат. Ушундай доордо жаратылыш ресурстарын жана экосистемаларды так жана убагында мониторингге алуунун мааниси артып баратат. Бул мониторингдин маанилүү аспектилеринин бири болуп кар катмарын изилдөө жана анализдөө саналат. Кар катмары Жердин климаттык системасында, гидрологияда жана суу ресурстарында өзгөчө ролду ойнойт. Тагыраагы, мөңгүлөр менен кардын кору таза суунун булагы болгон Кыргызстан сыяктуу тоолуу аймактарда кар катмарынын динамикасын түшүнүү абдан актуалдуу.

Жерди аралыктан байкоонун жана спутник маалыматтарын анализдөөнүн заманбап технологиялары жаратылыш процесстерин изилдөөдө жаңы багыттарды ачууда. NASA`нын спутникалык маалыматтарынын жардамында алынган кар катмарынын нормалдаштырылыган индекси (NDSI) жана кар бетинин температурасын өлчөө кар катмарынын абалын жана динамикасын жогорку тактыкта аныктоого жардам берет. Бул параметрлер мөңгүлөрдүн азыркы абалын, убакыт боюнча өзгөрүшүн баалоого, ошондой эле глобалдык жылуулануудан улам болочоктогогу өзгөрүүлөрдү божомолдоого кызмат кылат.

Бул эмгек Кыргызстандын мөңгү системасын баалоо контекстинде спутник маалыматтарына таянуу менен кар катмарынын динамикасын анализдөөгө арналды. Изилдөө кар катмарынын жана температуралык шарттардын өзгөрүшүндөгү тенденцияларды аныктоого багытталган. Ушул көрсөткүчтөр чөлкөмдүн суу ресурстарына, экосистемаларына жана калктын социалдык-экономикалык бакубаттыгына узак мөөнөттүү таасирин тийигизиши мүмкүн. Эмгекте алынган маалыматтарды анализдөө жана визуалдаштыруунун жыйынтыктары көрсөтүлдү. Алар Кыргызстандагы мөңгүлөрдүн, кар катмарынын азыркы абалын жана өзгөрүү тенденциялары боюнча тыянак чыгарууга, ошондой эле чөлкөм үчүн жакынкы келечектеги потенциалдуу тобокелдиктер менен чакырыктарды баалоого мүмкүндүк берет.

Кар катмары менен мөңгүлөрдүн абалын байкоону негизги эки түргө ажыратса болот:

• Инструменталдык. Жердин өзүндө жүргүзүлүп, алынган материалдарды лабораториялык изилдөөдөн өтөт.
• Дистанциондук. Аэрофототартуунун же спутниктен алынган маалыматтардын негизинде ишке ашат.

Абалды так жана ар тараптуу көрүш үчүн адатта сапаттык изилдөө эки ыкманы тең талап кылат. Биз болсо спутник маалыматтарына гана негизделген мониторинг методологиясын иштеп чыгууга басым жасадык. Мындай мамиле чоң аймактарды камтып, кар катмарынын динамикасы жана мөңгүлөрдүн абалы тууралуу жалпылаштырылган жагдайды көрүүгө жол ачат. Жер бетинде жасалчу салттуу өлчөөлөрдү жүргүзүү кыйын же таптакыр мүмкүн болбогон же чектелүү шартта турган биздин чөлкөм үчүн бул нерсе абдан баалуу.

Ыкмалар

Бул бөлүктө биз кар менен муздун оптикалык касиеттерине негизделген анализдөө ыкмаларын сүрөттөп беребиз. Оптикалык жана инфракызыл диапазондор кар катмарынын чагылуу мүнөздөмөлөрүн баалоого мүмкүндүк берет, бул кар катмарынын абалын жана өзгөрүүлөрдү аныктоо үчүн маанилүү. Түрдүү спектралдык каналдарды колдонуу алардын кардын тыгыздыгы, структурасы жана бетинин температурасы сыяктуу параметрлерине карата сезимталдыгы менен шартталган. Мониторингдин максаттары үчүн туура келчү спектралдык каналдарды тандоо, ошондой эле спутник маалыматтарын иштеп чыгуу менен чечмелөө жолдору талкууланат. Бул – жогорку илим, биз ушул багытта алгачкы кадамды жасадык.

Оптикалык жана инфракызыл берилиштердин жардамында кар катмарын баалоо үчүн төмөндөгү көрсөткүчтөр колдонулат:

• Кар катмарынын нормалдаштырылган индекси: Көрүнүп турган жана жакынкы инфракызыл спектрде кардын чагылуу касиеттеринин айырмасына таянып, жер бетинде кардын болушун жана деңгээлин баалоо үчүн колдонулат.
• Муз катмарынын индекси: NDSI`га эле окшош, муз жана муз каптаган катмарларды аныктоо жана баалоого ыңгайлаштырылган, өзгөчө гляциология изилдөөлөрү үчүн керек.
• Жер бетинин температурасы (LST - Land Surface Temperature):Жер бетинин, анын ичинде кар жана мөңгүнүн температурасын чагылдырат, бул эрүү жана тоңуу процесстерин баалоо үчүн зарыл.
• Альбедо:Жер бетинин күн жарыгын чагылтуу жөндөмүн сүрөттөйт, бул кар жана мөңгү катмары үчүн абдан маанилүү, себеби кардын жана муздун жогорку альбедосу климатка жана энергетикалык баланска таасир этет.
• Вегетация аянтынын индекси (NDVI):Көп учурда өсүмдүктөрдү баалоо үчүн колдонулганы менен, NDVI кар катмарынын кошумча индикатору катары кызмат кыла алат, себеби кар өсүмдүк катмарынын көрсөткүчтөрүнө таасир этет.
• Кар катмарынын тереңдиги:Оптикалык спутникалык берилиштер кардын тереңдигин түз өлчөй албаганы менен, спутник берилиштерине негизделген кыйыр ыкмалар жана моделдештирүү тереңдикти баалоо мүмкүнчүлүгүн берет.
• Кардын нымдуулугу:Кар көчкү тобокелдигине жана кардын суу сиңирүү эффективдүүлүгүнө таасир этчү маанилүү параметр, ал индиректтик спутникалык өлчөө жана моделдештирүү аркылуу бааланышы мүмкүн.
• Рельеф картасы:Кар жана мөңгү катмарындагы процесстерди баалаш үчүн деңиз деңгээлинен бийиктиктин деңгээлин, тоо боорунун бетинин эңкейиш бурчун, тоо боорунун экспозициясын так билүү керек, себеби бул көрсөткүчтөрдөн термодинамикалык режимдер көз каранды.
• Ички көлмөлөрдөгү суунун тунуктугу:Киргилдик сууда микробөлүкчөлөрдүн топтому бар экенин көрсөтөт, бул – көп жылдык мөңгүлөрдүн интенсивдүү эришинин көрсөткүчү. Себеби алар мөңгүгө аралашкан тоо породаларынын бөлүкчөлөрү.
• Тарыхый метео маалыматтар:Метеостанциялардын абанын температурасы, жаан-чачын, шамал боюнча маалыматтары.

Бул ири көлөмдөгү маалыматтарды терең анализдөөнү талап кылган фундаменталдуу изилдөө экени көрүнүп турат. 2005-жылдан тарта азыркы күнгө чейинки маалыматтарды чогултуп, төмөндөгү белгилер боюнча жалпы анализди жасадык:

Жыйынтыктары

Изилдөөбүздүн алкагында спутник маалыматтары боюнча 2005-жылдан азыркы күнгө чейинки NDSI`дын убакыт тизмеги, кар сызыгы жана анын бетинин температурасы анализге алынды. Даана көрүнүп турган сезондук термелүүлөргө карабай, изилденүүчү бийик аймактардагы температуралык режимдин өзгөрүшүн же кар катмарынын туруктуу азайышын көрсөткөн байкаларлык узак мөөнөттүү тренддер табылган жок. Бул байкоолор жогорудагы белгилер жана убакыт алкагында каралган аймак азырынча глобалдык жылуулануунун чоң таасирине алына электигин көрсөттү. Кандайдыр бир тренддер аныкталбаганы менен мындан аркы изилдөөлөрдү токтотпош керек. Климаттык өзгөрүүлөрдүн кар катмарына таасирин майда-чүйдөсүнө чейин түшүнүш үчүн атмосфералык жаан-чачындын модели, кар катмарынын термикалык мүнөздөмөлөрү, альбедо, массалык жана энергетикалык баланс сыяктуу жаңы белгилерди жана кошумча маалыматтарды тартуу менен комплекстүү анализ жүргүзүш керек. Ошондой эле азыраак байкалган өзгөрүүлөрдү жана тренддерди аныкташ үчүн жакшыртылган аналитикалык ыкмаларды колдонуу абдан маанилүү. Ал болчокто кар катмарынын динамикасы жана абалы тууралуу негиздүүрөөк тыянактарды чыгарууга мүмкүнчүлүк берет.