geomorfГеоморфология и палеогеографияGeomorfologiya i Paleogeografiya2949-17892949-179710.31857/S0435428121010132geomorf-1533Research ArticleНаучные сообщенияShort communicationsСтруктура склоновой ложбинной сети криолитозоны в окрестностях г. АнадыряPatterns of the slope drainage network of the permafrost in the area of AnadyrТарбееваА. М.TarbeevaA. M.

географический факультет, Москва

Faculty of Geography, Moscow

amtarbeeva@yandex.ruТрегубовО. Д.TregubovO. D.

Магадан

Magadan

ЛебедеваЛ. С.LebedevaL. S.

Якутск

Yakutsk

Московский государственный университет им. М.В. ЛомоносоваРоссияLomonosov Moscow State UniversityRussian FederationСеверо-Восточный комплексный научно-исследовательский институт им. Н.А. Шило ДВО РАНРоссияNorth-East Interdisciplinary Scientific Research Institute, Far East Branch of RASRussian FederationИнститут мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАНРоссияMelnikov Permafrost Institute RASRussian Federation202104042021521Геоморфология109120Copyright © Тарбеева А.М., Трегубов О.Д., Лебедева Л.С., 20212021Тарбеева А.М., Трегубов О.Д., Лебедева Л.С.Tarbeeva A.M., Tregubov O.D., Lebedeva L.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://geomorphology.igras.ru/jour/article/view/1533

Сток воды на склонах в криолитозоне проходит по сети ложбин разного строения и рисунка в плане, хорошо различимых на аэрофото- и космоснимках, но часто плохо выделяемых на местности. Исследование направлено на выявление причин различия структуры ложбинной сети, которое необходимо для понимания механизмов формирования поверхностного стока и динамики рельефа криолитозоны. В окрестностях г. Анадыря выделены три морфологических типа ложбинной сети, на участках распространения которых проведены полевые наблюдения, а по цифровой модели местности и снимкам получены морфометрические характеристики склонов, к которым они приурочены. Для каждого типа характерен свой диапазон абсолютных высот, тип рельефа, форма склона, состав отложений, распределение глубины сезонного протаивания. Установлено, что, хотя все типы ложбин используются для стока поверхностных вод, в их формировании преобладают различные процессы. Ложбины с веерной структурой образуют наиболее густую параллельную сеть с расстоянием 10–40 м друг от друга. Они характерны для вогнутых склонов междуречий крутизной 2–5° с близким залеганием коренных пород и являются результатом флювиальной моделировки неровностей, образующихся в результате неравномерного сползания склонового чехла. Переплетающиеся ложбины приурочены к склонам вулканических сопок, наиболее крутым среди рассмотренных склоновых поверхностей разного рода. В их днищах наблюдаются свежие отложения илистых наносов, и в их образовании существенную роль играют эрозионно-делювиальные процессы. Одиночные ложбины, расположенные на значительном (200–300 м) удалении друг от друга, формируются в рыхлых четвертичных отложениях с развитой сетью полигонально-жильных льдов, и в их углублении велика роль термокарста. От структуры ложбинной сети, морфологии, геологического и мерзлотного строения ложбин зависят процессы формирования поверхностного стока на водосборе, в том числе отклик водотоков на метеорологические события, а также возможная реакция рельефа на климатические изменения.

Water runoff on the slopes of the permafrost zone passes through a network of hollows of various structures and patterns in plan. This is clearly distinguishable on aerial and satellite images, but often poorly distinguished on the ground. The study is aimed at recognizing the reasons for the difference in the structure of the drainage network, which is necessary for understanding the mechanisms of surface runoff generation and the modern relief formation in the permafrost areas. In the vicinity of Anadyr (Chukotka, Russia), three morphological types of the hollow network were identified. In the areas of distribution of each type of hollow network field observations were made, and the morphometric characteristics of the slopes to which they are associated were obtained from the digital surface model and satellite images. Each type of the hollow network corresponds to definite range of altitude, the type of relief, the slope gradient and profile, the composition of the deposits, and the depth of seasonal thawing. It has been established that although all types of troughs are used by temporary streams, they have different mechanisms of development. The hollows with a fan structure form the densest parallel network with a distance of 10–40 m apart. These are characteristic of concave slopes of interfluves with close bedding of bedrock and are the result of fluvial modeling of irregularities formed as a result of uneven sliding of the slope material (gelifluction). The intertwining troughs are confined to the slopes of the volcanic hills, the steepest of the studied ones. Fresh silty sediments have been observed at their bottoms and their formation is associated with erosional processes. Single hollows located at a considerable (200–300 m) distance from each other are formed in loose quaternary deposits with a developed network of ice-wedge-polygons. The role of thermokarst is significant in their deepening.

деллиложбины стокамноголетняя мерзлотакриогенные склоновые процессыверхние звенья гидрографической сетисезонно-талый слойdellswater trackspermafrostcryogenic slope processesslope drainage networkseasonally thawed layerИсследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научных проектов № 20-05-00840 (А.М. Тарбеева), № 18-05-60036 (О.Д. Трегубов), № 20-35-70027 (Л.С. Лебедева), и по плану НИР (ГЗ) АААА-А16-116032810084-0. Авторы выражают благодарность Б.И. Гарцману, К.К. Уяганскому, М.А. Нутевекет, Е.В. Шекману, А. Уяганскому и И. Уяганскому за помощь при проведении полевых работ.The reported study was funded by RFBR, projects No. 20-05-00840 (A.M. Tarbeeva), No. 18-05-60036 (O.D. Tregubov), No. 20-35-70027 (L.S. Lebedeva), and contributes to the State Task No. АААА-А16-116032810084-0, Faculty of Geography MSU. Authors thank B.I. Gartsman; K.K. Uyagansky; M.A. Nuteveket, E.V. Sheckman, A. Uyagansky and I. Uyagansky for fieldwork assistance.ReferencesМитт К.Л. К вопросу о природе деллей Даалдынского района // Вопросы географии. 1959. Сб. 46. С. 28–34.Mitt K.L. K voprosu o prirode dellei Daaldynskogo raiona. (On the nature of dells in the Daldyn diamond region). Voprosy geografii. 1959. Vyp. 46. P. 28–34. (in Russ.)Kane D.L., Hinzman L.D., Benson C.S., and Liston G.E. Snow hydrology of a headwater Arctic basin. Water Resources Research. 1991. Vol. 27. No. 6. P. 1099–1109.Kane D.L., Hinzman L.D., Benson C.S., and Liston G.E. Snow hydrology of a headwater Arctic basin. Water Resources Research. 1991. Vol. 27. No. 6. P. 1099–1109.McNamara J.P., Kane D.L., and Hinzman L.D. An analysis of streamflow hydrology in the Kuparuk River Basin, Arctic Alaska: a nested watershed approach. Journal of Hydrology. 1998. No. 206. P. 39–57.McNamara J.P., Kane D.L., and Hinzman L.D. An analysis of streamflow hydrology in the Kuparuk River Basin, Arctic Alaska: a nested watershed approach. Journal of Hydrology. 1998. No. 206. P. 39–57.Четырехъязычный энциклопедический словарь терминов по физической географии / Cост. И.С. Щукин. М.: Советская энциклопедия, 1980. 703 с.Chetyrekh’yazychnyi entsiklopedicheskii slovar' terminov po fizicheskoi geografii. (The four-language encyclopedic dictionary of terms in physical geography). Sost. I.S. Shchukin. M.: Sovetskaya entsiklopediya (Publ.), 1980. 703 p. (in Russ.)Еременко Е.А., Панин А.В. Ложбинный мезорельеф Восточно-Европейской равнины. М.: МИРОС, 2010. 192 с.Eremenko E.A. and Panin A.V. Lozhbinnyi mezorel’ef Vostochno-Evropeiskoi ravniny. (Hollow mesorelief of the East European plain). M.: MIROS (Publ.), 2010. 192 p. (in Russ.)Катасонова Е.Г. Роль термокарста в развитии деллей // Условия и особенности развития мерзлых толщ в Сибири и на Северо-Востоке. М.: Изд-во АН СССР, 1963. С. 91–100.Katasonova E.G. Rol’ termokarsta v razvitii dellei. (The role of thermokarst in the development of dells). Usloviya i osobennosti razvitiya merzlyh tolshch v Sibiri i na Severo-Vostoke. M.: Izd-vo AN SSSR (Publ.), 1963. P. 91–100. (in Russ.)Воскресенский С.С. Динамическая геоморфология. Формирование склонов. М.: МГУ, 1971. 230 с.Voskresenskii S.S. Dinamicheskaya geomorfologiya. Formirovanie sklonov. (Dynamic geomorphology. The formation of slopes.). M.: MGU (Publ.), 1971. 230 p. (in Russ.)Hall K. Zoological erosion in permafrost environments: A possible origin of dells? Polar Geography. 1997. Vol. 21. No. 1. P. 1–9.Hall K. Zoological erosion in permafrost environments: A possible origin of dells? Polar Geography. 1997. No. 21:1. P. 1–9.McNamara J.P., Kane D.L., and Hinzman L.D. An analysis of an Arctic channel network using a digital elevation model. Geomorphology. 1999. No. 29. P. 339–353.McNamara J.P., Kane D.L., and Hinzman L.D. An analysis of an Arctic channel network using a digital elevation model. Geomorphology. 1999. No. 29. P. 339–353.Trochim E.D., Jorgenson M.T., Prakash A., and Kane D.L. Geomorphic and biophysical factors affecting water tracks in northern Alaska. Earth and Space Science. 2016. No. 3. P. 123–141.Trochim E.D., Jorgenson M.T., Prakash A., and Kane D.L. Geomorphic and biophysical factors affecting water tracks in northern Alaska. Earth and Space Science. 2016. No. 3. P. 123–141.Tarbeeva A., Lebedeva L., Efremov V., Shamov V., and Makarieva O. Water tracks in the lower Lena River basin. E3S Web of Conferences, 163:04007, 2020. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202016304007Tarbeeva A., Lebedeva L., Efremov V., Shamov V., and Makarieva O. Water tracks in the lower Lena River basin. E3S Web of Conferences, 163:04007, 2020. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202016304007Государственная геологическая карта Российской Федерации. Карта четвертичных образований. Масштаб 1:1 000 000 (третье поколение). Сер. Чукотская. Лист Q-60 – Анадырь. Картографическая фабрика ВСЕГЕИ, 2016.Gosudarstvennaya geologicheskaya karta Rossiiskoi Federatsii. Karta chetvertichnykh obrazovanii. Masshtab 1:1000000 (tret’e pokolenie). Seriya Chukotskaya. List Q-60 – Anadyr’. (State geological map of the Russian Federation. Quaternary sediments. Scale 1:1000000 (third generation. A Series of Chukotka. Sheet Q-60-Anadyr.). SPb: Kartograficheskaya fabrika VSEGEI (Publ.), 2016.Справочно-информационный портал “Погода и климат”. Анадырь [Электронный ресурс]. URL: http://www.pogodaiklimat.ru/climate/25563.htm [дата обращения 20.03.2020]Spravochno-informatsionnyi portal “Pogoda i klimat”. Anadyr’ [Elektronnyi resurs]. (Reference and information portal “Weather and climate”. Anadyr [Electronic source]). URL: http://www.pogodaiklimat.ru/climate/25563.htm [accessed on 20.03.2020] (in Russ.)Zamolodchikov D.G., Kotov A.N., Karelin D.V., and Razzhivin V.Y. Active-Layer Monitoring in Northeast Russia: Spatial, Seasonal, and Interannual Variability. Polar Geography. 2004. Vol. 28. No. 4. P. 286–307.Zamolodchikov D.G., Kotov A.N., Karelin D.V., and Razzhivin V.Y. Active-Layer Monitoring in Northeast Russia: Spatial, Seasonal, and Interannual Variability. Polar Geography. 2004. Vol. 28. No. 4. P. 286–307.GoogleEarth [Электронный ресурс]. URL: https://www.google.com/earth/ [дата обращения 30.10.19].GoogleEarth [Electronic source]. URL: https://www.google.com/earth/ [accessed on 30.10.19].Porter C., Morin P., Howat I., Noh M.-J., Bates B., Peterman K., Keesey S., Schlenk M., Gardiner J., Tomko K., Willis M., Kelleher C., Cloutier M., Husby E., Foga S., Nakamura H., Platson M., Wethington M.J., Williamson C., Bauer G., Enos J., Arnold G., Kramer W., Becker P., Doshi A., D’Souza C., Cummens P., Laurier F., and Bojesen M. ArcticDEM [Электронный ресурс]. URL: https://doi.org/, Harvard Dataverse, V1, 2018 [дата обращения 30.10.19]. https://doi.org/10.7910/DVN/OHHUKHPorter C., Morin P., Howat I., Noh M.-J., Bates B., Peterman K., Keesey S., Schlenk M., Gardiner J., Tomko K., Willis M., Kelleher C., Cloutier M., Husby E., Foga S., Nakamura H., Platson M., Wethington M.J., Williamson C., Bauer G., Enos J., Arnold G., Kramer W., Becker P., Doshi A., D’Souza C., Cummens P., Laurier F., and Bojesen M. ArcticDEM [Electronic source]. URL: https://doi.org/10.7910/DVN/OHHUKH, Harvard Dataverse, V1, 2018 [accessed on 30.10.19].Hopkins D., Karlstrom T., Black R., Williams J.R., Pewe T.L., Fernald A.T., and Muller E.H. Permafrost and ground water in Alaska. Geol. Surv. Prof. Pap. 264 F. Washington. 1955. 146 p.Hopkins D., Karlstrom T., Black R., Williams J.R., Pewe T.L., Fernald A.T., and Muller E.H. Permafrost and ground water in Alaska. Geol. Surv., Prof. Pap. 264 F. Washington, 1955. 146 p.Liljedahl, A.K., Boike J., Daanen R.P., Fedorov A.N., Frost G.V., Grosse G., Hinzman L.D., Iijma Y., Jorgenson J.C., Matveyeva N., Necsoiu M., Raynolds M.K., Romanovsky V., Schulla J., Tape K.D., Walker D.A., Wilson C., Yabuki H., and Zona D. Pan-Arctic icewedge degradation in warming permafrost and its influence on tundra hydrology. Nature Geoscience. 2016. No. 9. P. 312–318.Liljedahl, A.K., Boike J., Daanen R.P., Fedorov A.N., Frost G.V., Grosse G., Hinzman L.D., Iijma Y., Jorgenson J.C., Matveyeva N., Necsoiu M., Raynolds M.K., Romanovsky V., Schulla J., Tape K.D., Walker D.A., Wilson C., Yabuki H., and Zona D. Pan-Arctic icewedge degradation in warming permafrost and its influence on tundra hydrology. Nature Geoscience. 2016. No. 9. P. 312–318.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.