Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2022. Т. 19. № 2. С. 93-105
Спутниковые наблюдения задымлений от тростниковых пожаров на Нижней Волге
С.С. Шинкаренко
1, 2 , С.А. Барталев
1 , А.Н. Берденгалиева
2 1 Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
2 Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения РАН, Волгоград, Россия
Одобрена к печати: 15.02.2022
DOI: 10.21046/2070-7401-2022-19-2-93-105
Проанализированы условия горения водно-болотных угодий в дельте Волги, установлены предпосылки рекордного задымления из-за тростниковых пожаров в октябре 2021 г. Пожар в восточной части дельты в Атырауской обл. Казахстана стал причиной возникновения дымового шлейфа протяжённостью около 700 км, который был зафиксирован метеостанцией в Волгограде. Данные MODIS и TROPOMI позволили идентифицировать задымление атмосферы, а также установить место пожара в окрестностях с. Курмангазы (Ганюшкино) на территории Атырауской обл. Ранее пожары с протяжёнными дымовыми шлейфами наблюдались только в 2015 и 2019 гг., которые отличались низким уровнем половодья и среднегодового расхода воды. Установлено, что наиболее интенсивное горение наблюдалось на переднем краю дельты Волги и в её восточной части в периоды низкого уровня воды при умеренном ветре скоростью до 5–6 м/с. Интенсивность горения в дельте Волги связана с гидрологическими условиями, особенно это выражено в летне-осенний период. Коэффициент корреляции нормализованного на площадь пикселя показателя Fire Radiative Power (FRP) составил –0,88 для суммарного FRP за год и –0,77 для среднего FRP на один очаг горения. Тенденция гидрологических изменений последних десятилетий в дельте Волги характеризуется снижением уровня воды вследствие падения уровня Каспия, что позволяет ожидать здесь интенсификации тростниковых пожаров.
Ключевые слова: Нижняя Волга, тростниковые пожары, дистанционное зондирование, MODIS, FRP
Полный текстСписок литературы:
- Бармин А. Н., Голуб В. Б. Поучительный урок результатов эксплуатации тростниковых зарослей в дельте реки Волги // Изв. Самарского науч. центра РАН. 2000. Т. 2. № 2. С. 295–299.
- Барталев С. А., Ершов Д. В., Лупян Е. А., Толпин В. А. Возможности использования спутникового сервиса ВЕГА для решения различных задач мониторинга наземных экосистем // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т. 9. № 1. С. 49–56.
- Барталев С. А., Стыценко Ф. В., Хвостиков С. А., Лупян E. А. Методология мониторинга и прогнозирования пирогенной гибели лесов на основе данных спутниковых наблюдений // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2017. Т. 14. № 6. С. 176–193. DOI: 10.21046/2070-7401-2017-14-6-176-193.
- Берденгалиева А. Н., Шинкаренко С. С. Дешифрирование нелесных пожаров в условиях речных пойм // Научно-агроном. журн. 2020. № 4. С. 43–48. DOI: 10.34736/FNC.2020.111.4.008.43-48.
- Бондур В. Г. Космический мониторинг природных пожаров в России в условиях аномальной жары 2010 г. // Исслед. Земли из космоса. 2011. № 3. С. 3–13.
- Дымова Т. В. Основные и сопутствующие факторы воздействия на окружающую природную среду тростниковых пожаров // Астраханский вестн. эколог. образования. 2019. № 2(50). С. 210–214.
- Жаринов С. Н., Голубева Е. И. Влияние лесных пожаров на показатели смертности населения Тверской области // Изв. Российской акад. наук. Сер. Географ. 2018. № 4. С. 96–103. DOI: 10.1134/S2587556618040179.
- Кривошей В. А. Река Волга (проблемы и решения). М.: ООО «Журнал «РТ», 2015. 92 c.
- Лобойко В. Ф., Овчарова А. Ю., Никитина Н. С. Особенности водного режима Нижней Волги и его влияние на состояние северо-западной части Волго-Ахтубинской поймы // Изв. Нижневолжского агроуниверситет. комплекса: наука и высшее образование. 2018. № 4(52). С. 89–96. DOI: 10.32786/2071-9485-2018-04-11.
- Лупян Е. А., Прошин А. А., Бурцев М. А., Балашов И. В., Барталев С. А., Ефремов В. Ю., Кашницкий А. В., Мазуров А. А., Матвеев А. М., Суднева О. А., Сычугов И. Г., Толпин В. А., Уваров И. А. Центр коллективного пользования системами архивации, обработки и анализа спутниковых данных ИКИ РАН для решения задач изучения и мониторинга окружающей среды // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. Т. 12. № 5. С. 263–284.
- Лупян E. А., Барталев С. А., Балашов И. В., Егоров В. А., Ершов Д. В., Кобец Д. А., Сенько К. С., Стыценко Ф. В., Сычугов И. Г. Спутниковый мониторинг лесных пожаров в 21 веке на территории Российской Федерации (цифры и факты по данным детектирования активного горения) // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2017. Т. 14. № 6. С. 158–175. DOI: 10.21046/2070-7401-2017-14-6-158-175.
- Лупян Е. А., Стыценко Ф. В., Сенько К. С., Балашов К. С., Мазуров А. А. Оценка площадей пожаров на основе детектирования активного горения с использованием данных шестой коллекции приборов MODIS // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 15. № 4. С. 178–192. DOI: 10.21046/2070-7401-2021-18-4-178-192.
- Шинкаренко С. С. Оценка динамики площадей степных пожаров в Астраханской области // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. Т. 15. № 1. С. 138–146. DOI: 10.21046/2070-7401-2018-15-1-138-146.
- Шинкаренко С. С. Пожарный режим ландшафтов Северного Прикаспия по данным очагов активного горения // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 1. С. 121–133. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-1-121-133.
- Шинкаренко С. С., Берденгалиева А. Н. Анализ многолетней динамики степных пожаров в Волгоградской области // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019.Т. 16. № 2. С. 98–110. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-2-98-110.
- Шинкаренко С. С., Дорошенко В. В., Берденгалиева А. Н., Комарова И. А. (2021а) Динамика горимости аридных ландшафтов России и сопредельных территорий по данным детектирования активного горения // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18. № 1. С. 149–164. DOI: 10.21046/2070-7401-2021-18-1-149-164.
- Шинкаренко С. С., Иванов Н. М., Берденгалиева А. Н. (2021б) Пространственно-временная динамика выгоревших площадей на федеральных ООПТ юго-востока Европейской России // Nature Conservation Research. Заповедная наука. 2021. Т. 6. № 3. С. 23–44. DOI: 10.24189/ncr.2021.035.
- Шинкаренко С. С., Барталев С. А., Берденгалиева А. Н., Иванов Н. М. Пространственно-временной анализ горимости пойменных ландшафтов Нижней Волги // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2022. Т. 19. № 1. С. 143–157. DOI: 10.21046/2070-7401-2022-19-1-143-157.
- Chung Y. S., Le H. V. Detection of forest-fire smoke plumes by satellite imagery // Atmospheric Environment. 1984. V. 18. No. 10. P. 2143–2151. DOI: 10.1016/0004-6981(84)90201-4.
- Fu Y., Li R., Wang X., Bergeron Y., Valeria O., Chavardes R. D., Wang Y., Hu J. Fire Detection and Fire Radiative Power in Forests and Low-Biomass Lands in Northeast Asia: MODIS versus VIIRS Fire Products // Remote Sensing. 2020. V. 12. No. 18. Art. No. 2870. DOI: 10.3390/rs12182870.
- Giglio L., Loboda T., Roy D. P., Quale B., Justice C. O. An active-fire based burned area mapping algorithm for the MODIS sensor // Remote Sensing of Environment. 2020. V. 113. P. 408–420. DOI: 10.1016/j.rse.2008.10.006.
- Kuzmina Zh. V., Treshkin S. E., Shinkarenko S. S. Effects of River Control and Climate Changes on the Dynamics of the Terrestrial Ecosystems of the Lower Volga Region // Arid Ecosystems. 2018. V. 8. No. 4. P. 231–244. DOI: 10.1134/S2079096118040066.
- Li F., Zhang X., Kondragunta S. Biomass Burning in Africa: An Investigation of Fire Radiative Power Missed by MODIS Using the 375 m VIIRS Active Fire Product // Remote Sensing. 2020. V. 12. No. 10. Art. No. 1561. DOI: 10.3390/rs12101561.
- Lozin D. V., Balashov I. V., Loupian E. A. Possibilities of near real-time forest cover damage estimation based on fires radiative power data // IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science. 2021. V. 806. 012019. DOI: 10.1088/1755-1315/806/1/012019.
- Pavleichik V. M., Chibilev A. A. Steppe fires in conditions the regime of reserve and under changing anthropogenic impacts // Geography and Natural Resources. 2018. V. 39. No. 3. P. 212–221. DOI: 10.1134/S1875372818030046.
- Pereira G., Longo K. M., Freitas S. R., Mataveli G., Oliveira V. J., Santos P. R., Rodrigues L. F., Cardozo F. S. Improving the South America wildfires smoke estimates: Integration of polar-orbiting and geostationary satellite fire products in the Brazilian biomass burning emission model (3BEM) // Atmospheric Environment. 2022. V. 273. Art. No. 118954. DOI: 10.1016/j.atmosenv.2022.118954.
- Ponomarev E. I., Litvintsev K. Yu., Ponomareva T. V., Shevtsov E. G., Yakimov N. D. Satellite monitoring of the wildfire in Siberia and fire emissions estimation // Sovremennye problemy distantsionnogo zondirovaniya Zemli iz kosmosa. 2020. V. 17. No. 6. P. 45–50. DOI: 10.21046/2070-7401-2020-17-6-45-50.
- Sperling S., Wooster M. J., Malamud B. D., Influence of Satellite Sensor Pixel Size and Overpass Time on Undercounting of Cerrado/Savannah Landscape-Scale Fire Radiative Power (FRP): An Assessment Using the MODIS Airborne Simulator // Fire. 2020. V. 3. No. 2. P. 11. DOI:10.3390/fire3020011.
- Solodovnikov D. A., Shinkarenko S. S. Present-Day Hydrological and Hydrogeological Regularities in the Formation of River Floodplains in the Middle Don Basin // Water Resources. 2020. V. 47. No. 6. P. 719–728. DOI: 10.1134/S0097807820060135.