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. 2017. Т. 14. № 1. С. 27-39

Точность воспроизведения по спутниковым данным аномальных значений снегозапасов

Л.М. Китаев 1 , В.В. Тихонов 2 , Т.Б. Титкова 1 
1 Институт географии РАН, Москва, Россия
2 Институт космических исследований РАН, Моcква, Россия
Одобрена к печати: 27.01.2017
DOI: 10.21046/2070-7401-2017-14-1-27-39
Рассматривается точность воспроизведенных по спутниковым данным пространственно-временных изменений снегозапасов с учетом изменений приземной температуры воздуха и осадков зимнего периода. Данный анализ проведен в первую очередь для случаев аномальных снегонакоплений. Анализ представлен на примере территории Евразии в границах России для периода 1979−2007 гг. Невязка среднемноголетних фактических и восстановленных снегозапасов составляет 17−45%. Стандартное отклонение восстановленных и фактических снегозапасов различается более чем в два раза. Наблюдается небольшой рост фактических снегозапасов при снижении снегозапасов восстановленных. Наибольшие ошибки восстановленных снегозапасов присущи районам с большой толщиной снега, лесной растительностью, горным рельефом, в местах с заметным многолетним ростом снегозапасов. Выявлены аномалии фактических и восстановленных снегозапасов, рассчитан их вклад в общую изменчивость. Отмечено, что для исследуемого периода времени совпадений аномальных случаев фактических и восстановленных снегозапасов не выявлено. Таким образом, фактические и восстановленные по спутниковым данным снегозапасы имеют малую схожесть в значениях, пространственном и временном распределении, а также в проявлении аномалий. Алгоритмы пересчета спутниковых данных требуют доработки с учетом состояния поверхности и характеристик структуры снежной толщи. Полученные в работе закономерности могут служить как для уточнения значений уже восстановленных снегозапасов, так и для коррекции процедуры их расчета.
Ключевые слова: фактические и восстановленные снегозапасы, приземная температура воздуха, осадки, многолетняя изменчивость, пространственная изменчивость, аномальные значения характеристик
Полный текст

Список литературы:

  1. Байков В.А., Бакиров Н.К., Яковлев А.А. Новые подходы в теории геостатистического моделирования // Вестник УГАТУ. 2010. Т. 14. № 2 (37). С. 209−215.
  2. Володичева Н.А., Китаев Л.М., Кренке А.Н., Олейников А.Д. Межгодовые изменения снежности на Кавказе и Восточно-Европейской равнине // Лед и снег. 2004. № 96. С. 138−143.
  3. Второй оценочный доклад Росгидромета об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации. М.: Из-во Росгидромета, 2014. 1008 с.
  4. Галахов В.П. Имитационное моделирование как метод гляциологических реконструкций горного оледенения. Новосибирск: Наука, 2001. 134 с.
  5. Галахов В.П. Условия формирования и расчет максимальных снегозапасов в горах. Новосибирск: Наука, 2003. 104 с.
  6. Груза Г.В., Ранькова Э.Я., Клещенко Л.К., Смирнов В.Д. О пространственном осреднении в задачах мониторинга климата // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем, 2013. Том XXV. С. 42−71.
  7. Жильцова Е.Л., Анисимов О.А. О точности воспроизведения температуры и осадков на территории России глобальными климатическими архивами // Метеорология и гидрология. 2009. № 9. С. 66−74.
  8. Кислов А.В., Китаев Л.М., Константинов И.С. Статистическая структура крупномасштабных особенностей поля снежного покрова // Метеорология и гидрология. 2001. № 8. С. 98−104.
  9. Китаев Л.М., Кренке А.Н., Титкова Т.Б. Климатические условия пределов нарастания снегозапасов на севере Евразии // Лед и снег. 2004. № 94. С. 117−126.
  10. Китаев Л.М., Трофимова Л.Б., Комаровская Е.В., Данилович И.С., Бильдюг А.А. Многолетняя изменчивость осадков и формирование снежного покрова Восточно-Европейской равнины // Криосфера Земли. 2010. № 3. С. 77−81.
  11. Китаев Л.М., Тихонов В.В., Боярский Д.А., Титкова Т.Б., Комарова Н.Ю. Снежный покров Восточно-Европейской равнины по данным многочастотной микроволновой спутниковой рапиометрии // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т. 9. № 1. С. 249−257.
  12. Китаев Л.М., Титкова Т.Б., Коробов Е.Д. Изменчивость снегонакопления и динамика температуры почвы в связи с изменениями локальной метеорологической обстановки // Многолетние процессы в природных комплексах заповедников России. Великие Луки: ООО “Великолукская городская типография”, 2012. С. 19−26.
  13. Китаев Л.М., Титкова Т.Б. Изменчивость альбедо снежного покрова − анализ спутниковых данных // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2011. Т. 8. № 2. С. 47−54.
  14. Копанев И.Д. Снежный покров на территории СССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1978. 181 с.
  15. Котляков В.М. Снежный покров и ледники земли. М.: Наука, 2004. 448 с.
  16. Кренке А.Н., Китаев Л.М., Разуваев В.Н. Изменение сроков залегания снежного покрова на территории бывшего СССР в целом и его регионов в 1966−1995 гг. // Криосфера Земли. 2000. № 4. С. 54−60.
  17. Кренке А.Н., Китаев Л.М., Титкова Т.Б. Оценка изменений снегозапасов на территории Северной Евразии в начале XXI в. (на основе модельных прогнозов зимних температур и осадков) // Материалы гляциологических исследований. 2009. Вып. 107. C. 31−37.
  18. Наставление гидрометеорологическим станциям и постам. Вып. 3 часть 1. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. 299 с.
  19. Носенко О.А., Носенко Г.А. Особенности поведения радиояркостных температур SSM/I в субполярных регионах России в течение зимы 2006/2007 гг. // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2008. Т. 2. № 5. С. 160−164.
  20. Олейников А.Д., Володичева Н.А. Повторяемость многоснежных зим и лавинных катастроф на Большом Кавказе в ХХ столетии // Лед и снег. 2001. № 91. С. 87−94.
  21. Попова В.В., Полякова И.А. Изменения сроков разрушения устойчивого снежного покрова на севере Евразии в 1936−2008 гг.: влияние глобального потепления и роль крупномасштабной атмосферной циркуляции // Лед и снег. 2013. Т. 53. № 2. С. 29−39.
  22. Рубинштейн К.Г., Громов С.С., Золоева М.В. Динамическая классификация снежного покрова // Вычислительные технологии. 2006. T. 11. № 57. C. 31−37.
  23. Телегина А.А., Фролова Н.Л., Китаев Л.М., Титкова Т.Б. Оценка точности спутниковой информации о снегозапасах крупных водосборов европейской территории России // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2014. Т. 11. № 2. С. 38−49.
  24. Трофимова Е.Б. Отражающая способность снежного покрова // Университетский комплекс как региональный центр образования, науки и культуры. Оренбург: Оренбургский государственный университет. 2014. С. 1498−1500.
  25. Bjorgo E., Johannessen O la M., Miles M.W. Analysis of merged SMMR-SSMI time series of Arctic and Antarctic sea ice parameters 1978−1995 // Geophisical Research Letters. 1997. Vol. 24. No. 4. P. 413−416.
  26. Boyarskii D.A., Tikhonov V.V. The Influence of Stratigraphy on Microwave Radiation from Natural Snow Cover // J. of Electromagnetic Waves and Applications. 2000. Vol. 14. No. 9. P. 1265−1285.
  27. Brown R.D., Mote P.W. The response of Northern Hemisphere snow cover to a changing Climate // Journ. of Climate. 2009. Vol. 22. No. 8. P. 2124–2145.
  28. Cavalieri D.J. , Parkinson C.L. Vinnikov K.Y. 30-Year satellite record reveals contrasting Arctic and Antarctic decadal sea ice variability // Geophysical research letters, 2003. Vol. 30. No. 18. P. 124−139. DOI: 10.1029/2003GL018031..
  29. Chang A., Rango A. Algorithm Theoretical Basis Document for the AMSR-E Snow Water Equivalent Algorithm. Version 3.1. Greenbelt, MD, USA: NASA Goddard Space Flight Center. 2000. 124 p.
  30. Kitaev L., Krenke A., Konstantinov I., Kislov A., Razuvaev V., Martuganov R. The snow cover characteristics of Northern Eurasia and their relationship to climatic parameters // Boreal Environment Research. 2002. Vol. 7. No. 4. P. 437−445.
  31. Tait A.B., Hall D.K., Foster J.L., Armstrong R.L. Utilizing multiple datasets for snow-cover mapping // Rem. Sens. Env. 2000. No. 72. P. 111–126.