ISSN 2070-7401 (Print), ISSN 2411-0280 (Online)
Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса
физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений
и объектов

  

Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. Т. 12. № 5. С. 130-149

Спутниковый мониторинг нефтяных загрязнений морской поверхности

М.И. Митягина 1 , О.Ю. Лаврова 1 , Т.Ю. Бочарова 1 
1 Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
В работе обобщаются результаты, полученные при проведении многолетнего спутникового мониторинга нефтяного загрязнения различных морей. В основу мониторинга положен комплексный подход к решению задачи обнаружения и прогнозирования распространения нефтяных загрязнений, базирующийся на совместном анализе разнородных данных, полученных методами дистанционного зондирования морской поверхности из космоса.
Большой объем данных позволил провести обобщения и получить статистически достоверные результаты о пространственных и временных изменчивостях проявлений пленочных загрязнений различных типов на радиолокационных изображениях морской поверхности. Выявлены районы, подверженные наиболее частому загрязнению нефтепродуктами. Проанализированы типичные ситуации, возникающие при наблюдении из космоса областей морской поверхности, покрытых поверхностными, в том числе нефтяными, пленками. Подавляющее большинство антропогенных загрязнений морской поверхности Балтийского и Черного морей, выявленных в ходе спутникового мониторинга, представляют собой утечки и сбросы с судов загрязненных нефтепродуктами вод вдоль основных судоходных трасс. Основным источником поверхностного загрязнения открытых участков Каспийского моря в центральной его части является поступление нефти при добыче и разведочном бурении, подводном ремонте скважин, при аварийных разрывах нефтепроводов и зачистке выкидных линий, и т.д. Отдельное внимание в статье уделено проявлениям в спутниковых данных естественных выходов углеводородов на дне Черного и Каспийского морей.
Ключевые слова: спутниковые радиолокационные изображения (РЛИ), спутниковый мониторинг, морская поверхность, нефтяное загрязнение, моря России, естественные выходы углеводородов
Полный текст

Список литературы:

  1. Алиев А.А., Рахманов Р.Р. Количественная оценка грязевулканических процессов в Азербайджане // Известия НАНА. Серия Наук о Земле. 2008. № 2. C. 28–47.
  2. Алиев И. Каспийская нефть Азербайджана. М.: Известия, 2003. 712 с.
  3. Алиев Н. Нефть и нефтяной фактор в экономике Азербайджана в ХХI веке. Баку: Letterpress, 2010. 244 с.
  4. Бедрицкий А.И., Асмус В.В., Кровотынцев В.А., Лаврова О.Ю., Островский А.Г. Спутниковый мониторинг загрязнения российского сектора Черного и Азовского морей в 2003-2007 гг. // Метеорология и гидрология. 2007. № 11. С. 5–13.
  5. Бедрицкий А.И., Асмус В.В., Кровотынцев В.А., Лаврова О.Ю., Островский А.Г.. Космический мониторинг загрязнения российского сектора Азово-Черноморского бассейна в 2008 г. // Метеорология и гидрология. 2009. № 3. С. 5–19.
  6. Браво-Животновский Д.М., Долин Л.С., Ермаков С.А., Зуйкова Э.М., Лучинин А.Г., Титов В.И. Эффект усиления дециметровых ветровых волн в зоне нефтяного слика // Доклады АН СССР. 1984. Т. 276. № 5. С. 1243–1246.
  7. Булатов М.Г., Кравцов Ю.А., Кузьмин А.В., Лаврова О.Ю., Митягина М.И., Раев М.Д., Скворцов Е.И. Микроволновые исследования морской поверхности в прибрежной зоне (Геленджик, 1999-2002). М.: Книжный дом "Университет", 2004. 135 с.
  8. Егоров В.Н., Артемов Ю.Г., Гулин С.Б. Метановые сипы в Черном море. Средообразующая и экологическая роль. Севастополь: НПЦ «ЭКОСИ-Гидрофизика», 2011. 405 с.
  9. Ермаков С.А. Влияние пленок на динамику гравитационно-капиллярных волн. Н.Новгород: ИПФ РАН, 2010. 164 с.
  10. Ермаков С.А. О резонансном затухании гравитационно-капиллярных волн на воде, покрытой поверхностно-активной пленкой // Известия Российской академии наук. Физика атмосферы и океана. 2003. Т. 39. № 5. С. 691–696.
  11. Ермаков С.А., Зуйкова Э.М., Салашин С.Г. Трансформация спектров короткмх ветровых волн в пленочных сликах // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 1987. Т. 23. № 7. С. 707–715.
  12. Иванов А.Ю. Слики и плёночные образования на космических радиолокационных изображениях // Исследование Земли из космоса. 2007. № 3. C. 73–96.
  13. Иванов А.Ю. Нефтепроявления на поверхности озера Байкал // Исследование Земли из космоса. 2010. № 2. С. 75–87.
  14. Иванов А.Ю., Голубов Б.Н., Евтушенко Н.В. Активизация грифонов в северном каспии по данным космической радиолокации // Земля из космоса: наиболее эффективные решения. 2013. № 16. С. 114.
  15. Костяной А.Г., Лаврова О.Ю., Митягина М.И., Бочарова Т.Ю., Литовченко К.Ц., Станичный С.В., Соловьев Д.М., Лебедев С.А., Сирота А.М. Оперативный спутниковый мониторинг нефтяных загрязнений юго-восточной части Балтийского моря // Современные проблемы дистанционного зондирования земли из космоса. 2006. Т. 3. №. 1. С. 22–31.
  16. Костяной А.Г., Литовченко К.Ц., Лаврова О.Ю., Митягина М.И., Бочарова Т.Ю., Лебедев С.А., Станичный С.В., Соловьев Д.М., Сирота А.М. Комплексный оперативный спутниковый мониторинг в 2004-2005 гг. // Нефть и окружающая среда Калининградской области. Калининград: “Янтарный сказ”, 2012. Т.2: Море. С.481–516.
  17. Костяной А.Г., О.Ю. Лаврова, М.И. Митягина. Комплексный спутниковый мониторинг нефтяного загрязнения морей России // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. Москва: ИГКЭ, 2009. Т. ХХII. С. 235–266.
  18. Кровотынцев В.А., О.Ю. Лаврова, М.И. Митягина, А.Г. Островский Космический мониторинг состояния природной среды Азово-Черноморского бассейна // Современные проблемы дистанционного зондирования земли из космоса. 2007. Т.4. № 1. C. 295–303.
  19. Лаврова О.Ю., Бочарова Т.Ю., Митягина М.И., Строчков А.Я. Спутниковый мониторинг последствий катастрофического разлива нефтепродуктов в Керченском проливе // Современные проблемы дистанционного зондирования земли из космоса. 2009. Выпуск 6. Том 1. С. 409-420.
  20. Лаврова О.Ю., Костяной А.Г. Катастрофический разлив нефти в Мексиканском заливе в апреле-мае 2010 г. // Исследование Земли из космоса. 2010. №6. С.67-72.
  21. Лаврова О. Ю., Костяной А. Г., Лебедев С. А., Митягина М. И., Гинзбург А. И., Шеремет Н. А. Комплексный спутниковый мониторинг морей России. М.: ИКИ РАН, 2011. 472 с.
  22. Лаврова О. Ю., М. И. Митягина. Спутниковый мониторинг пленочных загрязнений поверхности Черного моря // Исследование Земли из космоса. 2012. № 3. С. 48–65.
  23. Лаврова О., Митягина М. Мониторинг российских морей. Как спутники помогают бороться с загрязнениями в прибрежной зоне // Российский космос. 2009. № 5. С. 38–43.
  24. Литовченко К.Ц., Лаврова О.Ю., Митягина М.И., Иванов А.Ю., Юренко Ю.И. Нефтяные загрязнения восточной части Черного моря: космический мониторинг и подспутниковая верификация // Исследование Земли из космоса. 2007. №1. C. 81–94.
  25. Лупян Е.А., Матвеев А.А., Уваров И.А., Бочарова Т.Ю., Лаврова О.Ю., Митягина М.И. Спутниковый сервис See the Sea –инструмент для изучения процессов и явлений а поверхности океана // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т 9. № 2. С. 251–261.
  26. Мамедов Р.М. Гидрометеорологическая изменчивость и экогеографические проблемы Каспийского моря. Баку: «ЭЛМ», 2007. 436 с.
  27. Митягина М.И., Лаврова О.Ю. Многолетний комплексный спутниковый мониторинг нефтяных загрязнений поверхности Балтийского и Каспийского морей // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т 9. № 5. С. 269–288.
  28. Brekke C., Solberg A. Oil spill detection by satellite remote sensing // Remote Sensing of Environment. 2005. No 95. P. 1–13.
  29. Espedal H.A., Johannessen O.M. Detection of oil spills near offshore installations using synthetic aperture radar (SAR) // International Journal of Remote Sensing, 2000. Vol. 21. No 11. P. 2141–2144.
  30. Huhnerfuss H., Garrett W.D. Experimental sea slicks: Their practical applications and utilization for basic studies of air-sea interactions // Journal of Geophysical Research. 1981. Vol. 86. P. 439–447.
  31. Kostianoy A.G., Lavrova O.Yu., Mityagina M.I., Solovyov D.M. Satellite Monitoring of the Nord Stream Gas Pipeline Construction in the Gulf of Finland. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2013. Vol. 27. P. 221–248.
  32. Kostianoy A.G., Lavrova O.Yu., Mityagina M.I., Solovyov D.M., Lebedev S.A. Satellite Monitoring of Oil Pollution in the Southeastern Baltic Sea // Oil pollution in the Baltic Sea. The Handbook of Environmental Chemistry. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2013. Vol. 27. P. 125–153.
  33. Kostianoy A.G., Lavrova O.Yu., Solovyov D.M. Oil Pollution in Coastal Waters of Nigeria. in Remote Sensing of the African Seas, V. Barale and M. Gade (Eds), Heidelberg: Springer-Verlag, 2014. Р.149-166.
  34. Lombardini P.P., Fiscella B., Trivero P., Cappa C., Garrett W.D. Modulation of the spectra of short gravity waves by sea surface films: slick detection and characterization with a microwave probe // Journal of Atmospheric and Oceanic Technology. 1989. Vol. 6. P. 883–890.
  35. Mityagina M., Churumov A. Radar backscattering at sea surface covered with oil films // Global Developments in Environmental Earth Observation from Space. (Ed. A. Marcal). Millpress. Rotterdam. Netherlands. 2006. P. 783–790.
  36. Mityagina M.I., Lavrova O.Yu., Satellite survey in the Black Sea coastal zone // International Water Technology Journal. 2012. Vol. 2. No. 1. P. 67–79.
  37. Reitz A., Pape T., Haeckel M., Schmidt M., Berner U., Scholz F., Liebetrau V., Aloisi G., Weise S.M., Wallmann K. Sources of fluids and gases expelled at cold seeps offshore Georgia, eastern Black Sea // Geochimica et Cosmochimica Acta. 2011. Vol. 75. P. 3250–3268.
  38. Shcherbak S.S., Lavrova O.Yu., Mityagina M.I., Bocharova T.Yu., Krovotyntsev V.A., Ostrovskii A.G. Multisensor satellite monitoring of seawater state and oil pollution in the northeastern coastal zone of the Black Sea // International Journal of Remote Sensing. 2008. Vol. 29. No. 21. P. 6331 - 6345.