Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2016. Т. 13. № 2. С. 176-191
Прогноз тепловой реакции городской среды Санкт-Петербурга и Киева на изменение климата (по материалам съемок спутниками EOS и Landsat)
В.И. Горный
1 , В.И. Лялько
2 , С.Г. Крицук
1 , И.Ш. Латыпов
1 , А.А. Тронин
1 , В.Е. Филиппович
2 , С.А. Станкевич
2 , О.В. Бровкина
3 , А.В. Киселев
1 , Т.А. Давидан
1 , Н.С. Лубский
2 , А.Б. Крылова
2 1 Санкт-Петербургский научно-исследовательский центр экологической безопасности РАН, Санкт-Петербург, Россия
2 Научный Центр Аэрокосмических Исследований Земли Института Геологических Наук НАН Украины, Киев, Украина
3 Global Change Research Institute (CzechGlobe), Брно, Czech Republic
Одобрена к печати: 18.01.2016
DOI: 10.21046/2070-7401-2016-13-2-176-191
Работа направлена на прогнозирование температур поверхности городской среды (ПГС) Киева и Санкт-Петербурга, которые следует ожидать в 2024 г., если тенденции наблюдающегося потепления климата сохранятся. Для этого использованы архивные материалы тепловых космических съемок, выполненных спутниками серий EOS и Landsat. По этим данным построены временные ряды температуры ПГС, рассчитаны тренды и выполнен прогноз ожидаемых средних и максимальных температуры ПГС. В результате в Киеве к 2024 г. в июле – августе следует ожидать возрастание средней многолетней по площади дневной температуры ПГС до +30,6°С ÷ +31,6°С а в наиболее жаркие дни – до +41,6°С с дополнительным нагревом поверхности отдельных участков ПГС до +51,0°С. Соответственно, в Санкт-Петербурге следует ожидать возрастание средней многолетней по площади дневной температуры ПГС до +28°С (повышение еще на +3,0°С), в наиболее жаркие дни – до +37,0°С с дополнительным нагревом поверхности отдельных участков городской среды до +45,1°С. Верхняя оценка прогноза дает для Киева и Санкт-Петербурга возможность нагрева отдельных участков ПГС, соответственно, до 56,6°С и 50,4°С. Показано, что многолетний тренд средней по городу температуры ПГС является надежной количественной характеристикой накопленных объемов вводимого жилья, что является научным обоснованием теплового космического мониторинга активности жилищного строительства. Показано, что температура земной поверхности является надежным индикатором вырубок, проводимых в лесопарковых зонах, что может быть использовано в рамках регулярного космического мониторинга их состояния.
Ключевые слова: город, тепловой остров, климат, потепление, спутник, температура, временной ряд, прогноз, нагрев, строительство, вырубки
Полный текстСписок литературы:
- Балдина Е.А., Грищенко М.Ю. Исследование "теплового острова" Москвы по разносезонным снимкам Landsat 7/ETM+ // Геоинформатика. 2011. № 3. С. 62–69.
- Болышев Л.Н., Смирнов Н.В. Таблицы математической статистики. М.: Наука, 1983. 416 с.
- Бусыгин Б.С., Гаркуша И.Н. Геоинформационная технология температурного картографирования городов по данным космических съемок // GeoInformatics. 2012. 14 May. http:// www.earthdoc.org/publication/(актуально в 2015).
- Варенцов М.И., Константинов П.И., Самсонов Т.Е., Репина И.А. Изучение феномена городского острова тепла в условиях полярной ночи с помощью экспериментальных измерений и дистанционного зондирования на примере Норильска // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2014. Т. 11. № 4. С. 329–337.
- Введение в эксплуатацию жилья. Укрстат. Киев. [Электронный ресурс]: http://www.kiev.ukrstat.gov.ua (актуально в 2015).
- Второй оценочный доклад об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации. Росгидромет. М.: 2014. 61 с.
- Горный В.И., Крицук С.Г., Латыпов И.Ш., Тронин А.А., Шилин Б.В. Дистанционный измерительный мониторинг теплопотерь городских и промышленных агломераций (на примере Санкт-Петербурга и Хельсинки) // Теплоэффективные технологии. Информационный бюллетень. № 2. 1997. C.17–23.
- Доклад Конференции Сторон о работе ее семнадцатой сессии, состоявшейся в Дурбане с 28 ноября по 11 декабря 2011 года. Рамочная Конвенция об изменении климата. Организация Объединенных Наций. 2012. 106 с. http://unfccc.int/resource/docs/2011/cop17/rus/09a01r.pdf (актуально в 2015).
- Инструкция по проведению инженерно-экологических изысканий для подготовки проектной документации строительства, реконструкции объектов в г. Москве МОСКОМАРХИТЕКТУРА. Москва. 2008 г. (http://www.complexdoc.ru/ntdtext/537016) (актуально в 2015).
- Крылова А. Б. Мониторинг формирования и развития «теплового острова» города Киева // Український журнал дистанційного зондування Землі. № 2. 2014. С. 35–37.
- Лабутина И.А., Балдина Е.А., Грищенко М.Ю., Хайбрахманов Т.С. Опыт использования космических снимков при экологических исследованиях территории Москвы // Земля из космоса: наиболее эффективные решения. 2012. Выпуск 12. С. 50–55.
- Марченко М.И. Классификация энтомофауны трупа. Биология мух и их судебно-медицинское значение // Судебно-медицинская экспертиза. 1980. № 2. С. 17–20.
- Станкевич С.А., Филиппович В.Е., Лубский Н.С., Крылова А.Б., Крицук С.Г., Бровкина О.В., Горный В.И., Тронин А.А. Интеркалибрация методов восстановления термодинамической температуры поверхности урбанизированной территории по материалам тепловой космической съёмки // Український журнал дистанційного зондування Землі. 2015. № 7. C. 14–23.
- Стерник Г.М. Рынок жилья городов России в 2014году: колебательная стабилизация. http://sofgi.ru/upload/iblock/da0/da06323218e019c287bcc521021814ed.pdf. (актуально в 2015 г).
- Шалабанов А.К., Роганов Д.А. Эконометрика: Учебно-методическое пособие // Казань: ТИСБИ, 2002. 56 с.
- Cai G., Du M., Yong Xue. Monitoring of urban heat island effect in Beijing combining ASTER and TM data // International Journal of Remote Sensing. Vol. 32. No. 5. 2011. P. 1213–1232.
- Price J.C. Assessment of the Urban Heat Island Effect Through the Use of Satellite Data // Monthly Weather Review. 1979. Vol. 107. No. 11. P. 1554–1557. doi: http://dx.doi.org/10.1175/1520-0493(1979)107<1554:AOTUHI>2.0.CO;2 (актуально в 2015).
- Yonghong Hu, Gensuo Jia, Christine Pohl, Qiang Feng, Yuting He, Hao Gao, Ronghan Xu, John van Genderen, Jinming Feng. Improved monitoring of urbanization processes in China for regional climate impact assessment // Environmental Earth Sciences. June 2015. Vol. 73. No. 12. P. 8387–8404.