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. 2018. Т. 15. № 5. С. 191-202

Особенности отображения выносов рек в Чёрном море в данных дистанционного зондирования

A.Ю. Иванов 1 , Д.В. Хлебников 1 , Б.В. Коновалов 1 , Н.В. Евтушенко 2 , Н.В. Терлеева 1 
1 Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Москва, Россия
2 Группа компаний «СКАНЭКС», Москва, Россия
Одобрена к печати: 05.10.2018
DOI: 10.21046/2070-7401-2018-15-5-191-202
На основе анализа спутниковых оптических снимков среднего и высокого разрешения, а также радиолокационных изображений (РЛИ), на которых отобразились выносы рек восточного побережья Чёрного моря, исследованы особенности их проявления в данных ДЗЗ. Мощные выносы рек достаточно часто наблюдаются в прибрежной зоне восточной части Чёрного моря в течение всего года после интенсивных осадков или при таянии снега/ледников в горах. На снимках из космоса они наблюдаются как в поле цвета, так и в поле температуры поверхности моря (ТПМ), в видимом и ИК-диапазонах, а также на РЛИ в поле мелкомасштабного волнения. Совместный анализ космических снимков и РЛИ морской поверхности с привлечением подспутниковых измерений позволил получить новую информацию о явлении. Показано, что выносы рек обладают характерной структурой: они состоят из трёх хорошо различимых областей в видимом и ИК-диапазонах. Ядро выноса, или собственно плюм, наиболее чётко детектируется в поле ТПМ, в то время как шлейф трансформированных вод детектируется в открытом море на расстоянии до 30–40 км от берега. На РЛИ морской поверхности время от времени в зоне плюма образуются тёмные пятна, появление которых можно объяснить разницей температур речных и морских вод и трансформацией атмосферного погранслоя над водой выноса.
Ключевые слова: Чёрное море, речной сток, выносы рек, оптические и ИК-снимки, радиолокационные изображения, структура выноса реки
Полный текст

Список литературы:

  1. Иванов А. Ю. Слики и плёночные образования на космических радиолокационных изображениях // Исследование Земли из космоса. 2007. № 3. C. 73–96.
  2. Иванов А. Ю., Потанин М. Ю., Филимонова Н. А., Евтушенко Н. В., Антонюк А. Ю. Оперативный мониторинг морских акваторий: новые геоинформационные решения и интернет технологии // Земля из космоса. 2014. № 18. C. 28–36.
  3. Лаврова О. Ю., Митягина М. И., Костяной А. Г. Спутниковые методы выявления и мониторинга зон экологического риска морских акваторий. М.: ИКИ РАН, 2016. 334 c.
  4. Малые реки Черного моря: Отчет об экспедиции «Черное море-2015» на НИС «Ашамба». М.: ИО РАН, 2015.
  5. Осадчиев A. A., Завьялов П. О. Оценка изменчивости речного стока на основе спутникового мониторинга // Наука Кубани. 2014. № 1. С. 54–59.
  6. Хлебников Д. В., Иванов А. Ю., Коновалов Б. В., Терлеева Н. В. Исследование выноса реки Мзымта в Черном море дистанционными (оптическими и радиолокационными) и спектрофотометрическими лабораторными методами // Труды 9-й Всероссийской конф. «Современные проблемы оптики естественных вод» (ONW’2017), Санкт-Петербург, 2017. С. 152–156.
  7. Beal R. C., Kudryavtsev V. N., Thompson D. R., Grodsky S. A., Tilley D. G., Dulov V. A., Graber H. C. The influence of the marine atmospheric boundary layer on ERS-1 synthetic aperture radar imagery of the Gulf Stream // J. Geophysical Research. 1997. V. 102. P. 5799–5814.
  8. Brando V. E., Braga F., Zaggia L., Giardino C., Bresciani M., Matta E., Bellafiore D., Ferrarin C., Maicu F., Benetazzo A., Bonaldo D., Falcieri F. M., Coluccelli A., Russo A., Carniel S. High-resolution satellite turbidity and sea surface temperature observations of river plume interactions during a significant flood event // Ocean Science. 2015. V. 11. P. 1–11.
  9. Ermakov S., da Silva J. C. B. Satellite and ‘in situ’ observations of slicks in the Douro River plume // Proc. 2nd EARSeL Workshop on Remote Sensing of the Coastal Zone, Porto, Portugal, 9–11 June 2005.
  10. Falcieri F. M., Benetazzo A., Sclavo M., Russo A., Carniel S. Po River plume pattern variability investigated from model data // Continental Shelf Research. 2014. V. 87. P. 84–95.
  11. Garvine R. W. A steady state model for buoyant surface plume hydrodynamics in coastal waters // Tellus. 1982. V. 34. P. 293–306.
  12. Garvine R. W. A dynamical system for classifying buoyant coastal discharges // Continental Shelf Research. 1995. V. 15. P. 1585–1596.
  13. Hessner K., Rubino A., Brandt P., Alpers W. The Rhine outflow plume studied by the analysis of synthetic aperture radar data and numerical simulations // J. Physical Oceanography. 2001. V. 31. P. 3030–3044.
  14. Hetland R. D. Relating river plume structure to vertical mixing // J. Physical Oceanography. 2005. V. 35. P. 1667–1688.
  15. Hetland R. D., Hsu T. J. Freshwater and sediment dispersal in large river plumes / Biogeochemical Dynamics at Major River-Coastal Interfaces. Cambridge University Press, 2013. pp. 55–85.
  16. Horner-Devine A. R., Hetland R. D., MacDonald D. G. Mixing and transport in coastal river plumes // Annual Review of Fluid Mechanics. 2015. V. 47. P. 569–594.
  17. O’Donnell J. The formation and fate of a river plume: A numerical model // J. Physical Oceanography. 1990. V. 20. P. 551–559.
  18. Osadchiev A., Korshenko E. Small river plumes off the northeastern coast of the Black Sea under average climatic and flooding discharge conditions // Ocean Science. 2017. V. 13. P. 465–482.
  19. Perlin N., de Szoeke S. P., Chelton D. B., Samelson R. M., Skyllingstad E. D., O’Neill L. W. Modeling the atmospheric boundary layer wind response to mesoscale sea surface temperature perturbations // Monthly Weather Review. 2014. V. 142. P. 4284–4307.