Morphostructural factor of atmospheric and hydrological processes in landscapes of southwestern Meschera (on the example of the sloping plain near Polyany)
Authors: Тобратов С.А. , Железнова О.С. 
Published: August 2024

Обсуждаются результаты исследования пространственных внутриландшафтных различий гидродинамики, гидрохимии, аэроионной композиции приземного воздуха и распределения чернобыльского радиоцезия в почвенном покрове юго-запада Мещерской низменности. При этом удельная активность 137Cs рассматривалась как индикатор конфигурации воздушных течений в приземной атмосфере и местных условий распространения техногенных токсикантов в целом. Охарактеризованы причины и геофизические предпосылки обособления ландшафтных местностей под влиянием положительных и отрицательных морфоструктур, имеющих в своей основе элементы погребенного рельефа. Установлено, что, несмотря на химическую инертность четвертичных песчаных толщ Мещеры, минерализация поверхностных вод не везде одинаково низкая: в озерах, сформированных в привершинных частях положительных погребенных литоморфоструктур, за счет усиления водообмена она в среднем почти в два раза ниже, чем в локальных депрессиях коренного рельефа (19–22 мг/л против 27–48 мг/л). Отмечено наличие математических закономерностей взаимного расположения озерных котловин в зависимости от морфоструктурных особенностей: на выпуклых склонах погребенных останцов реализуются взаимосвязи, основанные на коэффициенте золотой пропорции в первой степени, а во впадинах коренного рельефа — на квадрате золотой пропорции. Относительно повышенные концентрации аэроионов в приземных воздушных массах и оптимальное соотношение ионов положительной и отрицательной полярностей зафиксировано на склонах локальных возвышенностей, где режим грунтовых вод оптимален для обеспечения круглогодичной вегетации хвойных — основных ионизаторов воздуха. Удельная активность 137Cs в почвах отражает пространственную картину его аэральной миграции в Южной Мещере 30 апреля 1986 года, которая определяется морфологией ландшафтного покрова (рельефа и древесной растительности): каналами основного переноса и аккумуляции радиоцезия служили дочетвертичные палеоврезы, заболоченные редколесья, крупные делянки и вырубки.

The paper presents a study of spatial intra landscape differences in hydrodynamics, hydrochemistry, aeroionic composition of surface air and the distribution of Chernobyl radiocesium in the topsoil of the southwest of the Meshchera Lowland. The specific activity of 137Cs was considered as an indicator of the configuration of air currents in the surface atmosphere and local conditions for the distribution of technogenic toxicants in general. The paper discusses the causes and geophysical prerequisites for isolation of landscape areas under the influence of positive and negative morphostructures based on elements of buried relief. It is established that, despite the chemical inertness of the Quaternary sand strata of Meshchera, the mineralization of surface waters is not equally low everywhere: in lakes that were formed in the near-summit parts of positive buried lithomorphostructures, due to increased water exchange, it is on average almost two times lower than in local depressions of the bedrock relief (19–22 mg/l versus 27–48 mg/l). The presence of mathematical patterns in the relative position of lake basins depending on morphostructural features is noted: on the convex slopes of buried remnants, relationships are realized based on the coefficient of the golden proportion in the first degree, and in the depressions of the bedrock relief — on the square of the golden proportion. We observed relatively increased concentrations of air ions in surface air masses and the optimal ratio of ions of positive and negative polarity on the slopes of local elevations, where the groundwater regime is optimal to ensure year-round vegetation of conifers — the main air ionizers. The specific activity of 137Cs in soils reflects the spatial pattern of its aerial migration in Southern Meshchera on April 30, 1986, which is determined by the morphology of the landscape cover (relief and woody vegetation): pre-Quaternary paleocuts, swampy woodlands, large plots and clearings served as channels for the main transfer and accumulation of radiocesium.