来自俄罗斯的问题:西伯利亚独特的条纹图案困扰着研究人员

2016年9月中央西伯利亚高原

2016年9月15日

研究人员在中央西伯利亚高原中的独特条纹模式上令人困惑。

地球科学卫星一般用来观察地球的某些特征——地貌、大气化学、海洋模式。yabovip2021但与此同时,它们会定期向我们展示很少有人见过甚至寻找过的东西。

在2020年2月,我们的团队注意到了Twitter消息这是一张来自俄罗斯北纬66度附近的奇特而美丽的照片。它变成了一个科学侦探故事和一个悬而未决的案件。

2020年10月,西伯利亚中部高原

2020年10月29日

在上方和下方的图像中,由Landsat 8上的运营陆地成像仪(Oli)获得,条纹图案扭曲并转动北部西伯利亚高原的山丘。在陡峭的山丘上,条纹形成紧的环,从山顶到底部。当他们向河岸下降时,他们开始褪色。最终,条纹在较低的高度和纬度下消失。

这种独特的条纹图案可能有几个原因,而答案因季节和研究人员的专业知识而有所不同。

中西伯利亚高原,夏、秋、冬

2016年9月15日 - 10月29日,2020年

这部分中西伯利亚高原位于北极圈内,那里的气温在一年的大部分时间里保持在零度以下。很多地方都被永久冻土覆盖着,这些永久冻土可以延伸到地表以下几十到数百米。虽然有不同程度的强度,但这个地区每年90%的时间都覆盖着永久冻土。

该土地偶尔会解冻,并且已知冷冻和解冻的循环在表面上产生多边形,圆形和条纹图案(称为“图案地面“)。在上述图像的情况下,通过这种解冻循环在斜面上伸展条纹的细长圆圈。然而研究表明了这种类型的条纹通常以更小的尺度发生并且趋于取向坡度。

对于地貌论者,土壤的性质为条纹提供了另一种解释。在这种寒冷的地区,土壤可以在其前两米的前冻土中变成冰冻土壤,并且经常具有更深的和更亮的层,以更多的有机质或更多的矿物质和沉积物含量。当地面冻结和解冻时,层在一个名为Cryotabration的过程中垂直打破并混合。通过季节持续冻结和解冻动作可能导致层在条纹图案中对齐。不同的苔原植被 - 地衣,低灌木和苔藓 - 可能优先在这些凝胶层上生长,巧妙地梳理了我们从上面看到的条纹。但这个假设没有被证明在大规模中。

从地质学家的角度来看,这些不同的条纹看起来与沉积岩层相似。美国地质调查局的托马斯·克拉福德将这种模式称为“层饼地质”,沉积岩层暴露出来并被侵蚀侵蚀。随着融雪或雨水下山,沉积岩的碎片被剥落并被送到下面的沟壑中。这样的侵蚀可能会导致一种阶梯状的图案,就像来自太空的条纹,类似于一层蛋糕。这种地形也被称为“悬崖和台阶地形”。

悬崖和板凳形貌

2018年

在这张图片上方的陆地资源卫星冬季图像中,雪使得条纹图案比其他季节更加突出。长凳将是浅条纹(覆盖在雪中),悬崖将是深条纹。上面的北极数字高程图基于ArcticDEM项目的数据,为可能的悬崖和台阶特征提供了更清晰的视角。

悬崖长凳地形

2018年

“它看起来像小峡谷,也许像南达科他州的荒地。水平条纹似乎是沉积岩的不同层,”美国国家冰雪数据中心的冰专家沃尔特·迈耶说。“侵蚀模式的形状看起来与标准的沉积侵蚀有点不同,但我猜测这是由于永久冻土造成的。河流正在侵蚀冻土。冻胀也可能会对地形产生影响。”

几条河流横跨高原,包括马克,随着条纹图案移动到河流,开始褪色。这可能是沿着河岸沉积物从数百万年侵蚀的沉积物的结果。

阿拉斯加大学的北极地质学家路易斯法斯·弗莱哈尔森(Alaska-Fairbanks),指出了阿拉斯加北部的一个地区非常类似的条纹图案它可以通过类似的过程形成。

美国国家航空航天局地球观测站图片由Joshua Stevens使用美国地质调查局的陆地卫星数据和明尼苏达大学极地地理空间中心的北极dem项目的地形信息拍摄。安迪·布林·托马斯(Andi Brinn Thomas),迈克·卡洛维茨(Mike Carlowicz)。

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