Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2020. Т. 17. № 2. С. 101-113
Изменения снежного покрова сухих степей и полупустынь Казахстана на примере бассейна реки Эмбы
А.Г. Терехов
1, 2 , Н.И. Ивкина
2 , Н.Р. Юничева
1 , И.С. Витковская
1 , А.Г. Елтай
3 1 Институт информационных и вычислительных технологий МОН РК, Алматы, Казахстан
2 РГП Казгидромет, Алматы, Казахстан
3 Казахский национальный университет имени аль-Фараби, Алматы, Казахстан
Одобрена к печати: 10.02.2020
DOI: 10.21046/2070-7401-2020-17-2-101-113
Суточный продукт Snow Depth (USGS/EROS FEWS NET) за период с 1 января по 30 апреля для сезонов 2001–2019 гг. использовался для анализа режима снежности верхней части бассейна р. Эмбы. Бассейн Эмбы расположен в Казахстане на восточном побережье Каспийского моря в малонаселённой сухостепной и полупустынной зоне с полуаридным-аридным, резко континентальным климатом. Для этой территории фактор антропогенного влияния минимален, что позволяет регистрировать направленность естественных многолетних тенденций в режимах снежности. В работе рассмотрены тенденции последних 19 лет для трёх параметров снежного покрова: сезонного максимума и сезонного среднего высоты снега, а также длительности залегания. Показано, что режим снежности бассейна по сезонному максимуму высоты снежного покрова имеет триггерную структуру, включающую два состояния: малоснежный режим (примерно 20 % всей выборки) и режим остальных лет. Тренды изменений последних 19 лет направлены на увеличение высоты снега. Многолетние изменения средней высоты снежного покрова не обнаружены. Регистрируется тренд на уменьшение длительности залегания снежного покрова. Полученные режимы снежности сухостепной и полупустынной зоны восточного побережья Каспийского моря находятся в согласии с Седьмым Национальным сообщением об изменениях климата Казахстана, построенным по метеорологическим данным о температуре воздуха и количестве осадков. Сопоставление продукта Snow Depth с наземной информацией по высоте снега (метеостанция Актобе, WMO ID-35299) показало тесную связь средних многолетних суточных значений. Коэффициент корреляции Пирсона составил 0,963.
Ключевые слова: Центральная Азия, восточное побережье Каспийского моря, река Эмба, дистанционное зондирование, высота снежного покрова, многолетние тренды, Snow Depth FEWS NET
Полный текстСписок литературы:
- Бураков Д. А., Гордеев И. Н., Ромасько В. Ю. Использование спутниковой информации для оценки динамики снегового покрытия в гидролого-математической модели стока весеннего половодья на примере бассейна Саяно-Шушенской ГЭС // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2010. Т. 7. № 2. С. 113–121.
- Казахская ССР: краткая энциклопедия. В 4-х т. Т. 2. Природа. 1988. 607 с.
- Кауазов А. М., Дара А. С., Батырбаева М. Ж., Витковская И. С., Муратова Н. Р., Сальников В. Г., Турулина Г. К., Полякова С. Е., Спивак Л. Ф., Тюребаева С. И. Исследование динамики дат схода снежного покрова в Северном Казахстане // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2016. Т. 13. № 1. С. 161–168. DOI: 10.21046/2070-7401-2016-13-1-161-168.
- Китаев Л. М., Титкова Т. Б. Оценка снегозапасов по данным спутниковой информации // Криосфера Земли. 2010. Т. 14. № 1. С. 76–80.
- 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 радиометрии // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т. 9. № 1. С. 249−257.
- Китаев Л. М., Тихонов В. В., Титкова Т. Б. Точность воспроизведения по спутниковым данным аномальных значений снегозапасов // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2017. Т. 14. № 1. С. 27–39. DOI: 10.21046/2070-7401-2017-14-1-27-39.
- Национальный атлас Республики Казахстан. В 3-х т. Т. 1. Природные условия и ресурсы. Алматы: Казгеодезия, 2010. 150 с.
- Пьянков С. В., Шихов А. Н. Моделирование пространственного распределения снегозапасов на крупном водосборе с применением спутниковой информации // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2016. Т. 13. № 4. С. 29–41. DOI: 10.21046/2070-7401-2016-13-6-29-41.
- Ресурсы поверхностных вод СССР: Гидрологическая изученность. Т. 12. Нижнее Поволжье и Западный Казахстан. Вып. 2. Урало-Эмбинский район / под ред. З. Г. Марковой. Л.: Гидрометеоиздат, 1966. 152 с.
- 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.
- Терехов А. Г. Спутниковый мониторинг формирования снежного покрова Казахстана // Гидрометеорология и экология. 2018. Т. 90. № 3. С. 29–36.
- Терехов А. Г., Пак А. А. Спутниковый прогноз влияния пополнения Капшагайского водохранилища (КНР) на водность трансграничной реки Иле в 2019 году // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 4. С. 298–302. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-4-298-302.
- Терехов А. Г., Пак И. Т., Долгих С. А. Данные Landsat-5, -7, -8 и ЦМР в задаче мониторинга гидрологического режима Капшагайского водохранилища на реке Текес (китайская часть бассейна реки Иле) // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. Т. 12. № 6. С. 174–182.
- Терехов А. Г., Пак И. Т., Долгих С. А. Спутниковые наблюдения аномального весеннего паводка 2016 года в низовьях реки Аягуз // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2016. Т. 13. № 4. С. 273–276. DOI: 10.21046/2070-7401-2016-13-4-273-276.
- Терехов А. Г., Абаев Н. Н., Юничева Н. Р. Аномальный режим снежности 2019 года и многолетние тренды в изменениях высоты снежного покрова Казахстана // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 5. С. 351–355. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-5-351-355.
- Титкова Т. Б. Изменение климатических условий формирования зимнего стока в бассейне Верхнего Дона по спутниковым и наземным данным // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 1. С. 147–157. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-1-147-157.
- 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.
- Chen F., Chen J., Holmes J., Boomer I., Austin P., Gates J., Wang N., Brooks S., Zhang J. Moisture changes over the last millennium in arid central Asia: a review, synthesis and comparison with monsoon region // Quaternary Science Reviews. 2010. V. 29. Iss. 7–8. P. 1055–1068. DOI: 10.1016/j.quascirev.2010.01.005.
- Guide to Instruments and Methods of Observation. Volume V ― Quality Assurance and Management of Observing Systems. World Meteorological Organization, 2018. WMO-No. 8. 133 p. URL: https://library.wmo.int/doc_num.php?explnum_id=9869.
- Lewis M. W., Wigen K. The Myth of Continents: A Critique of Metageography. University of California Press, 1997. 383 p.
- Luojus K., Pulliainen J., Takala M., Lemmetyinen J., Derksen C., Wang L. Snow Water Equivalent (SWE) product guide. Version 1.0/01. European space agency study contract report. ESRIN contract 21703/08/I-EC. Global snow monitoring for climate research. 15 Dec. 2010. 15 p.
- Muratova N., Terekhov A. Estimation of spring crops sowing calendar dates using MODIS in Northern Kazakhstan // Proc. Intern. Geoscience and Remote Sensing Symp. (IGARSS). 2004. V. 6. P. 4019–4020.
- Seventh National Communication and Third Biennial Report of the Republic of Kazakhstan to the UN Framework Convention on Climate Change. Astana, 2017. 290 p. URL: https://unfccc.int/sites/default/files/resource/20963851_Kazakhstan-NC7-BR3-1-ENG_Saulet_Report_12-2017_ENG.pdf.
- Spivak L., Vitkovskaya I., Batyrbayeva M., Terekhov A. The experience of land cover change detection by satellite data // Frontiers of Earth Science. 2012. V. 6. Iss. 2. P. 140–146. DOI: 10.1007/s11707-012-0317-z.
- Sultangazin U., Muratova N., Doraiswamy P., Terekhov A. Estimation of weed infestation in spring crops using MODIS data // Proc. Intern. Geoscience and Remote Sensing Symp. (IGARSS). 2003. V. 1. P. 392–394.
- Tait A. B., Hall D. K., Foster J. L., Armstrong R. L. Utilizing multiple datasets for snow-cover mapping // Remote Sensing of Environment. 2000. No. 72. P. 111–126. DOI: 10.1016/S0034-4257(99)00099-1.