Experience in using high-frequency georadar for landscape snow survey in the vicinity of Kirovsk (the Khibiny Mountains) and Apatitу (the Kola Peninsula)
The results of processing of a profile snow-measuring survey of snow cover in the Khibiny Mountains are presented. The survey was performed during the period of maximum snow accumulation (March of 2020) on the main elements of the landscape: mixed forest on the plain, open woodlands at the bottom of...
Published in: | Ice and Snow |
---|---|
Main Authors: | , , , |
Format: | Article in Journal/Newspaper |
Language: | Russian |
Published: |
IGRAS
2021
|
Subjects: | |
Online Access: | https://ice-snow.igras.ru/jour/article/view/873 https://doi.org/10.31857/S2076673421010074 |
id |
ftjias:oai:oai.ice.elpub.ru:article/873 |
---|---|
record_format |
openpolar |
institution |
Open Polar |
collection |
Ice and Snow (E-Journal) |
op_collection_id |
ftjias |
language |
Russian |
topic |
snow cover radar sounding snow depth snow density snow pits landscape Khibiny Mountains снежный покров радиолокационные измерения толщина снежного покрова плотность снега снежные шурфы ландшафт Хибины |
spellingShingle |
snow cover radar sounding snow depth snow density snow pits landscape Khibiny Mountains снежный покров радиолокационные измерения толщина снежного покрова плотность снега снежные шурфы ландшафт Хибины R. Chernov A. A. Muraviev Ya. Р. Чернов А. А. Муравьев Я. Experience in using high-frequency georadar for landscape snow survey in the vicinity of Kirovsk (the Khibiny Mountains) and Apatitу (the Kola Peninsula) |
topic_facet |
snow cover radar sounding snow depth snow density snow pits landscape Khibiny Mountains снежный покров радиолокационные измерения толщина снежного покрова плотность снега снежные шурфы ландшафт Хибины |
description |
The results of processing of a profile snow-measuring survey of snow cover in the Khibiny Mountains are presented. The survey was performed during the period of maximum snow accumulation (March of 2020) on the main elements of the landscape: mixed forest on the plain, open woodlands at the bottom of valleys, plateaus, wooded slopes, and upper slopes without woody vegetation. The averaged values of snow storage for different types of the landscapes were obtained for the period of the maximum snow accumulation in the snowy winter of 2019/20. The maximum snow storage (> 700 mm w.e.) was determined for areas on the high plateaus and open woodlands at the bottom of valleys. Minimum snow storage (> 400 mm w.e.) was recorded in areas of mixed forest on the plain and on an ice cover of lakes. Measurements of snow depth were carried out by the standard method (a handspike) and the ground-based radio-echo sounding using georadar with the frequency of 1600 MHz. The accuracy of this method allows measuring of the snow depth with accuracy of 1 cm for a dense snow and 2 cm for a loose one. Thus, the accuracy of measuring the snow depth with the radar is comparable to the accuracy of a handspike. A large number of radar measurements of snow depth on the profiles makes possible to determine the spatial variability of this value and its statistical characteristics. As a result, a vertical gradient of snow accumulation was defined as 25 mm w.e. per 100 m. The smallest spatial variability of snow depth was observed on profiles in the forests on the plain, in woodlands, and on the upper slopes. On profiles with complex relief (plateau, lower slopes), the spatial variability of snow depth is significant – the standard deviation was within limits of 30%. Based on the results of processing the field data, a map of snow storage over the studying area during the period of maximum snow accumulation was constructed. When constructing the map, we took into account the averaged data of the measurements for each type of landscape, the ... |
format |
Article in Journal/Newspaper |
author |
R. Chernov A. A. Muraviev Ya. Р. Чернов А. А. Муравьев Я. |
author_facet |
R. Chernov A. A. Muraviev Ya. Р. Чернов А. А. Муравьев Я. |
author_sort |
R. Chernov A. |
title |
Experience in using high-frequency georadar for landscape snow survey in the vicinity of Kirovsk (the Khibiny Mountains) and Apatitу (the Kola Peninsula) |
title_short |
Experience in using high-frequency georadar for landscape snow survey in the vicinity of Kirovsk (the Khibiny Mountains) and Apatitу (the Kola Peninsula) |
title_full |
Experience in using high-frequency georadar for landscape snow survey in the vicinity of Kirovsk (the Khibiny Mountains) and Apatitу (the Kola Peninsula) |
title_fullStr |
Experience in using high-frequency georadar for landscape snow survey in the vicinity of Kirovsk (the Khibiny Mountains) and Apatitу (the Kola Peninsula) |
title_full_unstemmed |
Experience in using high-frequency georadar for landscape snow survey in the vicinity of Kirovsk (the Khibiny Mountains) and Apatitу (the Kola Peninsula) |
title_sort |
experience in using high-frequency georadar for landscape snow survey in the vicinity of kirovsk (the khibiny mountains) and apatitу (the kola peninsula) |
publisher |
IGRAS |
publishDate |
2021 |
url |
https://ice-snow.igras.ru/jour/article/view/873 https://doi.org/10.31857/S2076673421010074 |
long_lat |
ENVELOPE(33.210,33.210,67.679,67.679) ENVELOPE(33.673,33.673,67.615,67.615) |
geographic |
Kola Peninsula Khibiny Kirovsk |
geographic_facet |
Kola Peninsula Khibiny Kirovsk |
genre |
Arctic kola peninsula The Cryosphere |
genre_facet |
Arctic kola peninsula The Cryosphere |
op_source |
Ice and Snow; Том 61, № 1 (2021); 103-116 Лёд и Снег; Том 61, № 1 (2021); 103-116 2412-3765 2076-6734 |
op_relation |
https://ice-snow.igras.ru/jour/article/view/873/554 Войтковский К.Ф. Механические свойства снега. М.: Наука, 1977. 126 с. Трошкина Е.С., Сапунов В.Н., Селиверстов Ю.Г., Черноус П.А. Динамика снежного покрова в Хибинах (1936–2002 гг.) // МГИ. 2005. № 99. С. 112–115. Атлас снежно-ледовых ресурсов мира. Под ред. В.М. Котлякова. Т. 1. М: изд. РАН, 1997. 392 с. Глазовская Т.Г. Возможное изменение снежности и лавинной активности вследствие прогнозируемого глобального потепления // МГИ. 2000. № 88. С. 70–73. Викулина М.А., Черноус П.А. Прогнозирование лавиноопасных ситуаций с использованием ГИС- технологий. // Проблемы прогнозирования чрезвычайных ситуаций. Докл. V науч.-практ. конф. М., 2006. C. 311–320. Заика Ю.В., Викулина М.А., Черноус П.А. Многолетняя динамика нивальных процессов в Хибинах // Лёд и Снег. 2012. № 1 (117). С. 69–74. doi:10.15356/2076-6734-2012-1-69-74. Vignols R.M., Marshall G.J., Gareth W.R., Zaika Y., Phillips T., Blinova I. Assessing snow cover changes in the Kola Peninsula, Arctic Russia, using a synthesis of MODIS snow products and station observations // The Cryosphere. Discuss. 2019. № 9. P. 1–33. doi:10.5194/tc-2019-9. Китаев Л.М., Володичева Н.А., Олейников А.Д. Многолетняя динамика снежности на северо-западе Русской равнины // МГИ. 2007. № 102. С. 65–72. Черноус П.А., Осокин Н.И., Чернов Р.А. Пространственная изменчивость толщины снежного покрова на горном склоне (архипелаг Шпицберген) // Лёд и Снег. 2018. Т. 58. № 3. С. 353–358. doi:10.15356/2076-6734-2018-3-353-358. Сапунов В.Н., Сапунова Г.Г., Глазовская Т.Г., Сели- верстов Ю.Г., Соловьев А.Ю. Ландшафтная дифференциация в распределении снежного покрова в горах Субарктики (Хибинские горы) // МГИ. 2001. Вып. 91. С. 55–59. Казаков Н.А., Генсиоровский Ю.В., Жируев С.П. Литолого-стратиграфические комплексы снежного покрова // Криосфера Земли. 2018. Т. XXII. № 1. С. 72–93. doi:10.21782/KZ1560-7496-2018-1(72-93). Мачерет Ю.Я. Радиозондирование ледников. М.: Научный мир, 2006. 392 с. Электронный ресурс: rp5.ru Электронный ресурс: https://uwbs.ru/products/izmeritel-tolschiny-lda-picor-ice/ Василевич И.И., Чернов Р.А. К оценке снегозапасов в русловых врезах методом георадиолокации на территории Арктического региона // Проблемы Арктики и Антарктики. 2018. № 64 (1). С. 5–15. doi:10.30758/0555-2648-2018-64-1-5-15. Котляков В.М., Мачерет Ю.Я., Сосновский А.В., Глазовский А.Ф. Скорость распространения радиоволн в сухом и влажном снежном покрове // Лёд и Снег. 2017. Т. 57. № 1. С. 45–56. doi:10.15356/2076-6734-2017-1-45-56. Лаврентьев И.И., Кутузов С.С., Глазовский А.Ф., Мачерет Ю.Я., Осокин Н.И., Сосновский А.В., Чернов Р.А., Черняков Г.А. Толщина снежного покрова на леднике Восточный Грёнфьорд (Шпицберген) по данным радарных измерений и стандартных снегомерных съёмок // Лёд и Снег. 2018. Т. 58. № 1. С. 5–20. doi:10.15356/2076-6734-2018-1-5-20. Fierz C., Armstrong R.L., Durand Y., Etchevers P., Greene E., McClung D.M., Nishimura K., Satyawali P.K., Sokratov S.A. The international classification for seasonal snow on the ground (UNESCO, IHP (International Hydrological Programme)-VII, Technical Documents in Hydrology, No 83; IACS (International Association of Cryospheric Sciences) contribution № 1). Paris: UNESCO/Division of Water Sciences, 2009: vi+67+18 p. 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.Jr., Williamson C.; Bauer G., Enos J., Arnold G., Kramer W., Becker P., Doshi A., D’Souza C., Cummens P., Laurier F., Bojesen M. 2018, «ArcticDEM», Harvard Dataverse, V1. https://doi.org/10.7910/DVN/OHHUKH. Архив данных от 29.08.2018. Вшивцева Т.В., Чернов Р.А. Пространственное распределение снежного покрова и поле температур в верхнем слое политермического ледника // Лёд и Снег. 2017. Т. 57. № 3. С. 373–380. doi:10.15356/2076-6734-2017-3-373-380 Lapazaran J.J., Otero J., Martin-Espanol A., Navarro F.J. On the errors involved in ice-thickness estimates I: ground penetrating radar measurement errors // Journ. of Glaciology. 2016. V. 62. № 236. P. 1008–1020. doi:10.1017/jog.2016.93 https://ice-snow.igras.ru/jour/article/view/873 doi:10.31857/S2076673421010074 |
op_rights |
Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access). Авторы, публикующие статьи в данном журнале, соглашаются на следующее:Авторы сохраняют за собой авторские права и предоставляют журналу право первой публикации работы, которая по истечении 6 месяцев после публикации автоматически лицензируется на условиях Creative Commons Attribution License , что позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Редакция журнала будет размещать принятую для публикации статью на сайте журнала до выхода её в свет (после утверждения к печати редколлегией журнала). Авторы также имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access). |
op_rightsnorm |
CC-BY |
op_doi |
https://doi.org/10.31857/S2076673421010074 https://doi.org/10.15356/2076-6734-2012-1-69-74 https://doi.org/10.5194/tc-2019-9 https://doi.org/10.15356/2076-6734-2018-3-353-358 https://doi.org/10.21782/KZ1560-7496-2018-1(72-93 https://doi.org/10.3 |
container_title |
Ice and Snow |
container_volume |
61 |
container_issue |
1 |
container_start_page |
103 |
op_container_end_page |
116 |
_version_ |
1766302539433639936 |
spelling |
ftjias:oai:oai.ice.elpub.ru:article/873 2023-05-15T14:28:22+02:00 Experience in using high-frequency georadar for landscape snow survey in the vicinity of Kirovsk (the Khibiny Mountains) and Apatitу (the Kola Peninsula) Опыт применения высокочастотного георадара для ландшафтной снегомерной съёмки в окрестностях городов Кировск (Хибины) и Апатиты R. Chernov A. A. Muraviev Ya. Р. Чернов А. А. Муравьев Я. 2021-03-08 application/pdf https://ice-snow.igras.ru/jour/article/view/873 https://doi.org/10.31857/S2076673421010074 rus rus IGRAS https://ice-snow.igras.ru/jour/article/view/873/554 Войтковский К.Ф. Механические свойства снега. М.: Наука, 1977. 126 с. Трошкина Е.С., Сапунов В.Н., Селиверстов Ю.Г., Черноус П.А. Динамика снежного покрова в Хибинах (1936–2002 гг.) // МГИ. 2005. № 99. С. 112–115. Атлас снежно-ледовых ресурсов мира. Под ред. В.М. Котлякова. Т. 1. М: изд. РАН, 1997. 392 с. Глазовская Т.Г. Возможное изменение снежности и лавинной активности вследствие прогнозируемого глобального потепления // МГИ. 2000. № 88. С. 70–73. Викулина М.А., Черноус П.А. Прогнозирование лавиноопасных ситуаций с использованием ГИС- технологий. // Проблемы прогнозирования чрезвычайных ситуаций. Докл. V науч.-практ. конф. М., 2006. C. 311–320. Заика Ю.В., Викулина М.А., Черноус П.А. Многолетняя динамика нивальных процессов в Хибинах // Лёд и Снег. 2012. № 1 (117). С. 69–74. doi:10.15356/2076-6734-2012-1-69-74. Vignols R.M., Marshall G.J., Gareth W.R., Zaika Y., Phillips T., Blinova I. Assessing snow cover changes in the Kola Peninsula, Arctic Russia, using a synthesis of MODIS snow products and station observations // The Cryosphere. Discuss. 2019. № 9. P. 1–33. doi:10.5194/tc-2019-9. Китаев Л.М., Володичева Н.А., Олейников А.Д. Многолетняя динамика снежности на северо-западе Русской равнины // МГИ. 2007. № 102. С. 65–72. Черноус П.А., Осокин Н.И., Чернов Р.А. Пространственная изменчивость толщины снежного покрова на горном склоне (архипелаг Шпицберген) // Лёд и Снег. 2018. Т. 58. № 3. С. 353–358. doi:10.15356/2076-6734-2018-3-353-358. Сапунов В.Н., Сапунова Г.Г., Глазовская Т.Г., Сели- верстов Ю.Г., Соловьев А.Ю. Ландшафтная дифференциация в распределении снежного покрова в горах Субарктики (Хибинские горы) // МГИ. 2001. Вып. 91. С. 55–59. Казаков Н.А., Генсиоровский Ю.В., Жируев С.П. Литолого-стратиграфические комплексы снежного покрова // Криосфера Земли. 2018. Т. XXII. № 1. С. 72–93. doi:10.21782/KZ1560-7496-2018-1(72-93). Мачерет Ю.Я. Радиозондирование ледников. М.: Научный мир, 2006. 392 с. Электронный ресурс: rp5.ru Электронный ресурс: https://uwbs.ru/products/izmeritel-tolschiny-lda-picor-ice/ Василевич И.И., Чернов Р.А. К оценке снегозапасов в русловых врезах методом георадиолокации на территории Арктического региона // Проблемы Арктики и Антарктики. 2018. № 64 (1). С. 5–15. doi:10.30758/0555-2648-2018-64-1-5-15. Котляков В.М., Мачерет Ю.Я., Сосновский А.В., Глазовский А.Ф. Скорость распространения радиоволн в сухом и влажном снежном покрове // Лёд и Снег. 2017. Т. 57. № 1. С. 45–56. doi:10.15356/2076-6734-2017-1-45-56. Лаврентьев И.И., Кутузов С.С., Глазовский А.Ф., Мачерет Ю.Я., Осокин Н.И., Сосновский А.В., Чернов Р.А., Черняков Г.А. Толщина снежного покрова на леднике Восточный Грёнфьорд (Шпицберген) по данным радарных измерений и стандартных снегомерных съёмок // Лёд и Снег. 2018. Т. 58. № 1. С. 5–20. doi:10.15356/2076-6734-2018-1-5-20. Fierz C., Armstrong R.L., Durand Y., Etchevers P., Greene E., McClung D.M., Nishimura K., Satyawali P.K., Sokratov S.A. The international classification for seasonal snow on the ground (UNESCO, IHP (International Hydrological Programme)-VII, Technical Documents in Hydrology, No 83; IACS (International Association of Cryospheric Sciences) contribution № 1). Paris: UNESCO/Division of Water Sciences, 2009: vi+67+18 p. 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.Jr., Williamson C.; Bauer G., Enos J., Arnold G., Kramer W., Becker P., Doshi A., D’Souza C., Cummens P., Laurier F., Bojesen M. 2018, «ArcticDEM», Harvard Dataverse, V1. https://doi.org/10.7910/DVN/OHHUKH. Архив данных от 29.08.2018. Вшивцева Т.В., Чернов Р.А. Пространственное распределение снежного покрова и поле температур в верхнем слое политермического ледника // Лёд и Снег. 2017. Т. 57. № 3. С. 373–380. doi:10.15356/2076-6734-2017-3-373-380 Lapazaran J.J., Otero J., Martin-Espanol A., Navarro F.J. On the errors involved in ice-thickness estimates I: ground penetrating radar measurement errors // Journ. of Glaciology. 2016. V. 62. № 236. P. 1008–1020. doi:10.1017/jog.2016.93 https://ice-snow.igras.ru/jour/article/view/873 doi:10.31857/S2076673421010074 Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access). Авторы, публикующие статьи в данном журнале, соглашаются на следующее:Авторы сохраняют за собой авторские права и предоставляют журналу право первой публикации работы, которая по истечении 6 месяцев после публикации автоматически лицензируется на условиях Creative Commons Attribution License , что позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Редакция журнала будет размещать принятую для публикации статью на сайте журнала до выхода её в свет (после утверждения к печати редколлегией журнала). Авторы также имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access). CC-BY Ice and Snow; Том 61, № 1 (2021); 103-116 Лёд и Снег; Том 61, № 1 (2021); 103-116 2412-3765 2076-6734 snow cover radar sounding snow depth snow density snow pits landscape Khibiny Mountains снежный покров радиолокационные измерения толщина снежного покрова плотность снега снежные шурфы ландшафт Хибины info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion 2021 ftjias https://doi.org/10.31857/S2076673421010074 https://doi.org/10.15356/2076-6734-2012-1-69-74 https://doi.org/10.5194/tc-2019-9 https://doi.org/10.15356/2076-6734-2018-3-353-358 https://doi.org/10.21782/KZ1560-7496-2018-1(72-93 https://doi.org/10.3 2022-12-20T13:30:18Z The results of processing of a profile snow-measuring survey of snow cover in the Khibiny Mountains are presented. The survey was performed during the period of maximum snow accumulation (March of 2020) on the main elements of the landscape: mixed forest on the plain, open woodlands at the bottom of valleys, plateaus, wooded slopes, and upper slopes without woody vegetation. The averaged values of snow storage for different types of the landscapes were obtained for the period of the maximum snow accumulation in the snowy winter of 2019/20. The maximum snow storage (> 700 mm w.e.) was determined for areas on the high plateaus and open woodlands at the bottom of valleys. Minimum snow storage (> 400 mm w.e.) was recorded in areas of mixed forest on the plain and on an ice cover of lakes. Measurements of snow depth were carried out by the standard method (a handspike) and the ground-based radio-echo sounding using georadar with the frequency of 1600 MHz. The accuracy of this method allows measuring of the snow depth with accuracy of 1 cm for a dense snow and 2 cm for a loose one. Thus, the accuracy of measuring the snow depth with the radar is comparable to the accuracy of a handspike. A large number of radar measurements of snow depth on the profiles makes possible to determine the spatial variability of this value and its statistical characteristics. As a result, a vertical gradient of snow accumulation was defined as 25 mm w.e. per 100 m. The smallest spatial variability of snow depth was observed on profiles in the forests on the plain, in woodlands, and on the upper slopes. On profiles with complex relief (plateau, lower slopes), the spatial variability of snow depth is significant – the standard deviation was within limits of 30%. Based on the results of processing the field data, a map of snow storage over the studying area during the period of maximum snow accumulation was constructed. When constructing the map, we took into account the averaged data of the measurements for each type of landscape, the ... Article in Journal/Newspaper Arctic kola peninsula The Cryosphere Ice and Snow (E-Journal) Kola Peninsula Khibiny ENVELOPE(33.210,33.210,67.679,67.679) Kirovsk ENVELOPE(33.673,33.673,67.615,67.615) Ice and Snow 61 1 103 116 |