LiDAR-исследования наводнения и селевых потоков в Колорадо в сентябре 2013 года

Скотт У. Андерсон и его коллеги использовали повторную аэрофотосъемку с применением LiDAR для количественной оценки эрозионного воздействия сильных дождей, обрушившихся на восточный склон Скалистых гор в Колорадо в сентябре 2013 года. Пятидневный шторм с количеством осадков 200–450 мм спровоцировал более 1100 оползней и селевых потоков на площади 3430 квадратных километров. Такое количество склоновых нарушений в рамках одного события является беспрецедентным для региона за ~150 лет письменной истории.

Исследование, опубликованное в журнале Geology, изучает роль подобных крупных редких событий в формировании ландшафтов, документируя местоположение и размеры оползней и селей. Ученые использовали данные высокоразрешающей топографической съемки с воздуха (LiDAR), полученные до и после события, для количественной оценки эрозии.

Исходная LiDAR-съемка бассейна Боулдер-Крик была выполнена в 2010 году. В течение нескольких недель после шторма авторы повторили аэросъемку. Путем вычитания топографических данных 2013 года из данных 2010 года в зоне их перекрытия (к западу от Боулдера, Колорадо) была создана цифровая модель разности высот (DEM of difference).

Было локализовано 120 оползней и селевых потоков объемом от 10 до 21 000 кубических метров, все на склонах крутизной более 20 градусов. В среднем, в бассейнах, где произошли оползни, наблюдалось понижение поверхности примерно на 15 мм.

Другие методы показывают, что для высвобождения такого объема осадка из коренных пород требуются сотни и тысячи лет. Таким образом, результаты демонстрируют, что именно эти редкие селевые потоки транспортируют осадок с крутых склонов восточного края хребта Фронт-Рейндж.

Это исследование подчеркивает важность редких событий для долгосрочной эрозии данного ландшафта и помогает объяснить, почему современные показатели выноса наносов могут значительно недооценивать долгосрочные скорости денудации в таких условиях. Селевые потоки являются доминирующим механизмом экспорта осадка с крутых склонов, ограничивающих каньоны, дренирующие хребет Фронт-Рейндж в Колорадо.