来自俄罗斯的问题：西伯利亚难题研究人员的独特条纹图案

九月15，2016

研究人员对西伯利亚高原中部独特的条纹图案感到困惑。

地球科学卫星通常用于观察地球的某些特征-地形，大气化学，海洋格局。但是与此同时，它们会定期向我们展示很少有人见过甚至寻找的东西。

2020年2月，我们的团队注意到一条推特消息，上面有来自北纬66度的俄罗斯的奇特而美丽的图像。它变成了一个科学的侦探故事和一个未决的案件。

2020年10月29日

在上方和下方的图像中，由Landsat 8上的Operational Land Imager（OLI）采集，条纹图案围绕西伯利亚中部高原北部的山丘扭曲并转弯。在陡峭的山丘上，条纹形成紧密的环圈，从山顶到底部呈螺旋状。当它们下降到河岸时，它们开始褪色。最终，条纹在较低的海拔和纬度处消失。

产生不同条纹图案的可能原因有多种，答案因季节和研究人员的专业知识而异。

2016年9月15日– 2020年10月29日

西伯利亚中部高原的这一部分位于北极圈内，一年中大部分时间气温都保持在零度以下。大部分的地表覆盖着永久冻土，永久冻土可以延伸到地表以下数十米至数百米。强度有不同的水平，但该地区通常每年90％的永久冻土覆盖率。

土地偶尔会融化，并且冻结和解冻的循环会在表面上形成多边形，圆形和条纹图案（称为“图案化地面”）。在上面的图像中，条纹可以是通过这种解冻循环在斜坡上延伸的细长圆。然而研究表明，这种条纹通常以较小的规模发生，并倾向于朝下倾斜。

对于地貌学家而言，土壤的性质为条纹提供了另一种解释。在这种寒冷的地区，土壤可能变成胶凝体，即在其顶部两米处具有永久冻土的土壤，并且通常具有较暗和较浅的层，以有机物含量更高或矿物和沉积物含量更高为特征。随着地面的冻结和融化，这些层破裂并垂直混合，称为冷冻扰动。在整个季节中持续的冻结和解冻动作可能导致各层以条带状排列。在这些Gelisol层上，苔原，低矮的灌木丛和苔藓等不同的苔原植被可能优先生长，从而加重了我们从上方看到的条纹。但是，这一假设尚未得到大规模证明。

从地质学家的角度来看，不同的条纹看起来类似于沉积岩层。美国地质调查局的托马斯·克拉夫福德（Thomas Crafford）将这种模式称为“层状蛋糕地质学”，即沉积岩层已被侵蚀暴露和解剖。当融雪或雨水下坡时，沉积岩碎片被切碎并送至下方的山沟。这种腐蚀可能会导致阶梯状的图案，从空间上看起来像条纹蛋糕一样呈条纹状。这种模式也称为“悬崖和长凳的地形”。

2018

在页面顶部的冬季Landsat图像中，降雪导致的条纹图案比其他季节更加突出。长凳将是较亮的条纹（被雪覆盖），而悬崖将是较暗的条纹。上面的Arctic数字高程图基于ArcticDEM项目的数据，对可能的悬崖和台阶特征提供了更清晰的视角。

2018

“它看起来像小峡谷，也许就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（Walt Meier）说。“侵蚀模式的形状看起来与标准的沉积侵蚀略有不同，但是我的猜测是由于多年冻土的缘故。河流正在冰冻的土地上侵蚀。冻胀影响地形也会产生一些影响。”

高原上有几条河流，包括Markha，随着条纹逐渐靠近河流，河流开始褪色。这可能是由于数百万年的侵蚀造成沿河沉积物堆积的结果。

阿拉斯加费尔班克斯大学的北极地质学家路易斯·法夸森（Louise Farquharson）指出，阿拉斯加北部的一个地区具有非常相似的条纹图案，该条纹图案可以通过类似的过程形成。

由约书亚·史蒂文斯（Joshua Stevens）使用美国地质调查局的Landsat数据和明尼苏达大学极地地理空间中心ArcticDEM项目的地形信息拍摄的NASA地球观测站图像。安迪·布里恩·托马斯（Andi Brinn Thomas）和麦克·卡洛维奇（Mike Carlowicz）的故事。