Журнал

О журнале Новости Редколлегия Информация для авторов и рецензентов Публикационная этика Дискуссия Контакты ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:
отправка и рецензирование статей
Архив
Том 21, 2024
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5
Том 20, 2023
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6
Том 19, 2022
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6
Том 18, 2021
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6
Том 17, 2020
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6 Номер 7
Том 16, 2019 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6
Том 15, 2018 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6 Номер 7
Том 14, 2017 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6 Номер 7
Том 13, 2016 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6
Том 12, 2015 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6
Том 11, 2014 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4
Том 10, 2013 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4
Том 9, 2012 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5
Том 8, 2011 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4
Том 7, 2010 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4
Выпуск 6, 2009 г.
Том 1 Том 2
Выпуск 5, 2008 г.
Том 1 Том 2
Выпуск 4, 2007 г.
Том 1 Том 2
Выпуск 3, 2006 г.
Том 1 Том 2
Выпуск 2, 2005 г.
Том 1 Том 2
Выпуск 1, 2004 г.
Том 1
Поиск
Найти:
Подписка/отписка
на рассылку новостей
Ваш e-mail:
подписаться отписаться
English version
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. 2022. Т. 19. № 6. С. 222-233

Анализ гидрологических изменений минеральных озёр в Северной Евразии по данным спутника SMOS

А.Н. Романов 1 , И.В. Рябинин 1 , И.В. Хвостов 1 , Д.А. Романов 1 
1 Институт водных и экологических проблем СО РАН, Барнаул, Россия
Одобрена к печати: 02.12.2022
DOI: 10.21046/2070-7401-2022-19-6-222-233
Происходящие в Северной Евразии климатические изменения, особенно обострившиеся в последние несколько десятилетий, в совокупности с антропогенным воздействием на экосистемы вызывают заметные изменения гидрологических характеристик минеральных озёр. По результатам ежедневных измерений радиояркостной температуры ТЯ со спутника SMOS (англ. Soil Moisture and Ocean Solution) изучена многолетняя сезонная динамика гидрологических изменений некоторых крупных минеральных озёр Северной Евразии (Каспийское море, зал. Кара-Богаз-Гол, Аральское море, озёра Сарыкамышское, Кулундинское, Убсу-Нур) с 2012 по 2022 г. Анализ сезонной и межгодовой динамики ТЯ и термодинамической температуры подстилающей поверхности выполнен на основе продуктов SMOS L1С и MODIS MOD11A1 (англ. Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) соответственно. Выделены четыре периода с разным поведением радиоизлучательных характеристик минеральных озёр, связанным с падением температуры ниже точки замерзания солёной воды, образованием и таянием ледового покрова на поверхности воды, изменением площади водного зеркала, солёности воды. В северной части Каспийского моря отмечено влияние фенологических фаз ледового покрова на изменение микроволнового излучения подстилающей поверхности. Изучены особенности микроволнового излучения западной (глубоководной) и северной частей Аральского моря. Сезонная динамика ТЯ связана с процессами образования ледового покрова на водной поверхности. Судя по изменившейся сезонной динамике ТЯ, произошла трансформация Сарыкамышского оз., превратившегося в круглогодично незамерзающий водоём. Выявлены особенности сезонной динамики ТЯ для оз. Убсу-Нур, которые могут быть связаны с дождевыми осадками в зимне-весенний сезон, а также с ранним вскрытием рек и затоплением ледового покрова озера речной водой.
Ключевые слова: солёные озёра Северной Евразии, дистанционное зондирование, микроволновый диапазон, радиояркостная температура, спутник SMOS
Полный текст

Список литературы:

  1. Галахов В. П. Условия формирования поверхностного стока в бассейне Кулундинского озера // Изв. Алтайского гос. ун-та. 2003. № 3(29). С. 071–078.
  2. Гинзбург А. И., Костяной А. Г., Шеремет Н. А. Сезонная и межгодовая изменчивость температуры поверхности Каспийского моря // Океанология. 2004. Т. 44. № 5. С. 645–659.
  3. Гинзбург А. И., Костяной А. Г., Серых И. В., Лебедев С. А. Климатические изменения гидрометеорологических параметров Каспийского моря (1980–2020) // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18. № 5. С. 277–291. DOI: 10.21046/2070-7401-2021-18-5-277-291.
  4. Гинзбург А. И., Костяной А. Г., Шеремет Н. А. О динамике вод в заливе Кара-Богаз-Гол (спутниковая информация) // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2022. Т. 19. № 4. С. 265–279. DOI: 10.21046/2070-7401-2022-19-4-265-279.
  5. Карпычев Ю. А. Изменчивость осадконакопления залива Кара-Богаз-Гол в связи с колебаниями уровня моря в новокаспийское время // Океанология. 2007. Т. 47. № 6. С. 918–926.
  6. Костяной А. Г., Лебедев С. А., Лаврова О. Ю., Соловьев Д. М. Спутниковый мониторинг вод Туркменистана // 9-я Всероссийская открытая конф. «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса»: сб. тез. 14–18 нояб. 2011, Москва. 2011. С. 271. http://conf.rse.geosmis.ru/thesisshow.aspx?page=30&thesis=2898.
  7. Лебедева (Верба) М. П., Лопухина О. В., Калинина Н. В. Особенности химико-минералогического состава солей в соровых солончаках и озерах Кулундинской степи // Почвоведение. 2008. № 4. С. 467–480.
  8. Степаненко В. М., Репина И. А., Ганбат Г., Даваа Г. Моделирование ледового режима соленых озер // Изв. Российской акад. наук. Физика атмосферы и океана. 2019. Т. 55. № 1. С. 152–163. DOI: 10.31857/S0002-3515551152-163.
  9. Anderson M. R., Crane R. G., Barry R. G. Characteristics of arctic ocean ice determined from SMMR data for 1979: Case studies in the seasonal sea ice zone // Advances in Space Research. 1985. V. 5. Iss. 6. P. 257–261. https://doi.org/10.1016/0273-1177(85)90329-1.
  10. Gorji T., Sertel E., Tanik A. Monitoring soil salinity via remote sensing technology under data scarce conditions: A case study from Turkey // Ecological Indicators. 2017. V. 74. P. 384–391. DOI: 10.1016/j.ecolind.2016.11.043.
  11. Guo H., Bao A., Liu T., Jiapaer G., Ndayisaba F., Jiang L., Kurban A., De Maeyer P. Spatial and temporal characteristics of droughts in Central Asia during 1966–2015 // Science of the total environment. 2018. V. 624. P. 1523–1538. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.12.120.
  12. Gutierrez A., Castro R., Vieira P. SMOS L1 Processor L1c Data Processing Model. SO-DS-DME-L1OP-0009. No. 2.14. 2014. 80 p. https://earth.esa.int/documents/10174/1854456/SMOS_L1c-Data-Processing-Models.
  13. Kamilli K. A., Ofner J., Krause T., Sattler T., Schmitt-Kopplin P., Eitenberger E., Friedbacher G., Lendl B., Lohninger H., Schöler H. F., Held A. How salt lakes affect atmospheric new particle formation: A case study in Western Australia // Science of The Total Environment. 2016. V. 573. P. 985–995. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2016.08.058.
  14. Moore J. N. Recent desiccation of Western Great Basin Saline Lakes: Lessons from Lake Abert, Oregon, USA // Science of The Total Environment. 2016. V. 554–555. P. 142–154. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2016.02.161.
  15. Njoku E. G., Kong J. A. Theory for passive microwave remote sensing of near surface soil moisture // J. Geophysical Research. 1977. V. 82. P. 3108–3118. https://doi.org/10.1029/JB082i020p03108.
  16. Olmedo E., Martínez J., Umbert M., Hoareau N., Portabella M., Ballabrera-Poy J., Turiel A. Improving time and space resolution of SMOS salinity maps using multifractal fusion // Remote Sensing of Environment. 2016. V. 180. P. 246–263. https://doi.org/10.1016/j.rse.2016.02.038.
  17. Panciera R., Walker J. P., Kalma J., Kim E. A proposed extension to the soil moisture and ocean salinity level 2 algorithm for mixed forest and moderate vegetation pixels // Remote Sensing of Environment. 2011. V. 115. Iss. 12. P. 3343–3354. https://doi.org/10.1016/j.rse.2011.07.017.
  18. Poursanidis D., Chrysoulakis N. Remote Sensing, natural hazards and the contribution of ESA Sentinels missions // Remote Sensing Applications: Society and Environment. 2017. V. 6. P. 25–38. https://doi.org/10.1016/j.rsase.2017.02.001.
  19. Romanov A. N., Khvostov I. V., Sukovatova A. Yu. Seasonal variations of microwave radiation of saline soils in the Kulunda stepped on evidence derived from SMOS // Progress in Electromagnetics Research Symp. — Spring (PIERS). 2017. P. 3025–3031. DOI: 10.1109/PIERS.2017.8262274.
  20. Roy S. K., Rowlandson T. L., Berg A. A., Champagne C., Adams J. R. Impact of sub-pixel heterogeneity on modelled brightness temperature for an agricultural region // Intern. J. Applied Earth Observation and Geoinformation. 2016. V. 45. P. 212–220. http://dx.doi.org/10.1016/j.jag.2015.10.003.
  21. Rüdiger C., Walker J. P., Kerr Y., Kim E. J., Hacker J. M., Gurney R. J., Barrett D., Marshall J. L. Toward Vicarious Calibration of Microwave Remote-Sensing Satellites in Arid Environments // IEEE Trans. Geoscience and Remote Sensing. 2014. V. 52. Iss. 3. P. 1749–1760. DOI: 10.1109/TGRS.2013.2254121.
  22. Russell A., Ghalaieny M., Gazdiyeva B., Zhumabayeva S., Kurmanbayeva A., Akhmetov K. K., Mukanov Y., McCann M., Ali M., Tucker A., Vitolo C., Althonayan A. A Spatial Survey of Environmental Indicators for Kazakhstan: An Examination of Current Conditions and Future Needs // Intern. J. Environmental Research. 2018. V. 12. Iss. 5. P. 735–748. https://doi.org/10.1007/s41742-018-0134-7.
  23. Sahr K., White D., Kimerling A. J. Geodesic Discrete Global Grid System // Cartography and Geographic Information Science. 2003. V. 30. Iss. 2. P. 121–134. https://doi.org/10.1559/152304003100011090.
  24. Shao Y., Wang L., Wang G., Chai X., Gao Z., Zhang T., Gong H., Liu C. Lake Lop Nur evolution analysis based on radar polarimetric decomposition technology // IEEE Geoscience and Remote Sensing Symp. 2014. P. 2731–2733. DOI: 10.1109/IGARSS.2014.6947040.
  25. Sharkov E. A. Passive Microwave Remote Sensing of the Earth: physical foundations. Berlin; N. Y.; L.; Paris; Tokyo: Springer: PRAXIS, 2003. 28 p.
  26. Sharma A., Huang H. P., Zavialov P., Khan V. Impact of Desiccation of Aral Sea on the Regional Climate of Central Asia Using WRF Model // Pure and applied geophysics. 2018. V. 175. Iss. 1. P. 465–478. https://doi.org/10.1007/s00024-017-1675-y.
  27. Shen H., Abuduwaili J., Ma L. Remote sensing-based land surface change identification and prediction in the Aral Sea bed, Central Asia // Intern. J. Environmental Science and Technology. 2019. V. 16. Iss. 4. P. 2031–2046. https://doi.org/10.1007/s13762-018-1801-0.
  28. Singh A., Behrangi A., Fisher J. B., Reager J. T. On the Desiccation of the South Aral Sea Observed from Spaceborne Missions // Remote Sensing. 2018. V. 10. Iss. 5. Art. No. 793. https://doi.org/10.3390/rs10050793.
  29. Sun F., Ma R. Hydrologic chencles of Aral Sea: A reveal by the combination of radar altimeter data and optical images // Annals of GIS. 2019. V. 25. Iss. 3. P. 247–261. https://doi.org/10.1080/19475683.2019.1626909.
  30. Talone M., Sabia R., Camps A., Vall-llossera M., Gabarro C., Font J. Sea surface salinity retrievals from HUT-2D L-band radiometric measurements // Remote Sensing of Environment. 2010. V. 114. Iss. 8. P. 1756–1764. https://doi.org/10.1016/j.rse.2010.03.006.
  31. Tikhonov V. V., Repina I. A., Raev M. D., Sharkov E. A., Ivanov V. V., Boyarskii D. A., Alexeeva T. A., Komarova N. Yu. A physical algorithm to measure sea ice concentration from passive microwave remote sensing data // Advances in Space Research. 2015. V. 56(8). P. 1578–1589. https://doi.org/10.1016/j.asr.2015.07.009.
  32. Ulaby F. T., Moor R. K., Fung A. K. Microwave Remote Sensing: Active and Passive. In 3 v. Addison-Wesley Publ. Company, 1986. 1645 p.
  33. Waiser M. J., Robarts R. D. Saline Inland Waters // Encyclopedia of Inland Waters. Elsevier, 2009. V. 2. P. 634–644.
  34. Wang J., Guo N., Ma C. The dynamic variation characteristics of Gahai Lake area based on EOS-MODIS data // IEEE Intern. Geoscience and Remote Sensing Symp. 2012. P. 768–771. DOI: 10.1109/IGARSS.2012.6351451.
  35. Wigneron J.-P., Schwank M., Baeza E. L., Kerr Y., Novello N., Millan C., Moisy C., Richaume P., Mialon A., Al Bitar A., Cabot F., Lawrence H., Guyon D., Calvet J.-C., Grant J. P., Casal T., de Rosnay P., Saleh K., Mahmoodi A., Delwart S., Mecklenburg S. First evaluation of the simultaneous SMOS and ELBARA-II observations in the Mediterranean region // Remote Sensing of Environment. 2012. V. 124. P. 26–37. https://doi.org/10.1016/j.rse.2012.04.014.
  36. Yan L., Zheng M. Influence of climate change on saline lakes of the Tibet Plateau, 1973–2010 // Geomorphology. 2015. V. 246. P. 68–78. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2015.06.006.
  37. Yin X., Boutin J., Martin N., Spurgeon P. Optimization of L-Band Sea surface emissivity models deduced from SMOS Data // IEEE Trans. Geoscience and Remote Sensing. 2012. V. 50. Iss. 5. P. 1414–1426. DOI: 10.1109/TGRS.2012.2184547.