Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2023. Т. 20. № 3. С. 230-243
Горизонтальная циркуляция вод и морфометрические параметры озера Севан в современный период (спутниковая информация)
А.И. Гинзбург
1 , А.Г. Костяной
1, 2 , Н.А. Шеремет
1 , А.В. Кураев
3 1 Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Москва, Россия
2 Московский университет имени С.Ю. Витте, Москва, Россия
3 Лаборатория спутниковых геофизических и океанографических исследований, Университет Тулузы, Тулуза, Франция
Одобрена к печати: 19.05.2023
DOI: 10.21046/2070-7401-2023-20-3-230-243
Необходимость контроля экологического состояния современного эвтрофированного (в результате планового искусственного снижения уровня) оз. Севан определяет актуальность изучения процессов горизонтального водообмена в этом замкнутом водоёме. В настоящей работе исследование горизонтальной циркуляции озера выполнено на основе анализа оптических изображений MSI (англ. Multispectral Instrument) Sentinel-2A с высоким пространственно-временным разрешением (20 м, 5–10 сут), относящихся к летне-осеннему периоду 2020–2022 гг. Продемонстрирована интенсивная вихревая динамика во всём бассейне Большого Севана с размерами вихрей примерно от 3 до 20 км, заметно меняющаяся на временных масштабах в пять дней. При этом квазистационарным элементом циркуляции выступает циклонический вихрь с меняющимися положением центра (в пределах примерно 4 км в меридиональном направлении и 7 км в зональном) и размером (от 9–10 до 20 км), который образует вихревые диполи и триполи с элементами антициклонической завихренности. Подобные вихревые структуры с квазистационарным циклоном характерны и для Малого Севана. Проведено сопоставление морфометрических параметров оз. Севан (уровня, площади зеркала, приращения объёма относительно опорного значения для 07.07.1995), содержащихся в онлайн-базе данных HydroWeb LEGOS (англ. Laboratory of Space Geophysical and Oceanographic Studies), Франция, и основанных на спутниковых альтиметрических измерениях уровня, с соответствующими опубликованными значениями по данным гидропостов Армении. Показано, что при качественном соответствии характера изменения уровня озера по альтиметрическим и инструментальным измерениям значения в базе HydroWeb превышают данные гидропостов в большинстве случаев на 1–1,5 м в 1995–2012 гг. и 0,5–0,6 м в 2013–2022 гг., тогда как соответствующие значения объёма по данным HydroWeb оказываются заниженными.
Ключевые слова: озеро Севан, морфометрические параметры озера Севан, циркуляция вод озера Севан, цветение вод, вихри, вихревые диполи, спутниковые данные, оптические изображения
Полный текстСписок литературы:
- Айнбунд М. М. К вопросу о термическом режиме озера Севан // Результаты комплексных исследований по Севанской проблеме. Ереван, 1961. Т. 1: Метеорология и гидрология. С. 323–335.
- Акопян М. А., Демин Ю. Л. Численное моделирование течений озера Севан // Метеорология и гидрология. 1982. № 8. С. 68–74.
- Акопян М. А., Торгомян Г. М. Расчет поля скоростей озера Севан методом математического моделирования // Изв. Акад. наук Армянской ССР. Сер. технических наук. 1980. Т. 33. № 1. С 34–39.
- Гинзбург А. И., Костяной А. Г., Шеремет Н. А., Соловьев Д. М. Вихри в западном бассейне Большого Аральского моря (спутниковая информация) // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18. № 4. С. 236–246. https://doi.org/10.21046/2070-7401-2021-18-4-236-246.
- Гинзбург А. И., Костяной А. Г., Шеремет Н. А., Ижицкий А. С., Соловьев Д. М. Динамика высыхания западного бассейна Большого Аральского моря по спутниковым данным (2002–2021) // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2022. Т. 19. № 5. С. 246–263. https://doi.org/10.21046/2070-7401-2022-19-5-246-263.
- Интегральная оценка экологического состояния озера Севан (GEO – Lake Sevan) / Ассоциация «За УЧР»/UNEPCom. Ереван, 2011. 42 с. https://gridarendal-website-live.s3.amazonaws.com/production/documents/:s_document/92/original/sevan-report---fin.pdf?1483646517.
- Как менялся уровень озера Севан за последние два года // SPUTNIK Армения. 8 нояб. 2022 г. https://ru.armeniasputnik.am/20221108/kak-menyalsya-uroven-ozera-sevan-za-poslednie-dva-goda-51011551.html.
- Почему «цветет» Севан и как с этим бороться — Минокружающей среды пояснило // SPUTNIK Армения. 31 июля 2022 г. https://ru.armeniasputnik.am/20220730/pochemu-tsvetet-sevan-i-kak-s-etim-borotsya--minokruzhayuschey-sredy-poyasnilo-45912598.html.
- Румянцев В. А., Драбкова В. Г., Измайлова А. Г. Озеро Севан // Великие озера мира. СПб.: Лема, 2012. С. 271–280.
- Федоров К. Н., Гинзбург А. И. Приповерхностный слой океана. Л.: Гидрометеоиздат, 1988. 304 с.
- Babayan A., Hakobyan S., Jenderedjian K., Muradyan S., Voskanov M. Lake Sevan: Experience and Lessons Learned Brief. 2005. P. 347–362. https://iwlearn.net/resolveuid/6af5017fa3a56bc7b8428f71c100362e.
- Cretaux J.-F., Arsen A., Calmant S., Kouraev A., Vuglinski V., Berge-Nguyen M., Gennero M.-C., Nino F., Abarca Del Rio R., Cazenave A., Maisongrande P. SOLS: A lake database to monitor in the near real time water level and storage variations from remote sensing data // Advances in Space Research. 2011. V. 47. Iss. 9. P. 1497–1507.
- Cretaux J.-F., Nielsen K., Frappart F., Papa F., Calmant S., Benveniste J. Hydrological applications of satellite altimetry: rivers, lakes, man-made reservoirs, inundated areas // Satellite altimetry over oceans and land surfaces. CRC Press, 2017. P. 459–504. https://doi.org/10.1201/9781315151779-14.
- Fedorov K. N., Ginsburg A. I. “Mushroom-like” currents (vortex dipoles) in the ocean and in a laboratory tank // Annales Geophysicae. 1986. V. 4(B). P. 507–516.
- Hamze-Ziabari M., Foroughan M., Lemmin U., Barry D. A. Monitoring mesoscale to submesoscale processes in large lakes with Sentinel-1 SAR imagery: the case of Lake Geneva // Remote Sensing. 2022. V. 14. Art. No. 4967. https://doi.org/10.3390/rs14194967.
- Medvedev A., Telnova N., Alekseenko N., Koshkarev A., Kuznetchenko P., Asmaryan S., Narykov A. UAV derived data application for environmental monitoring of the coastal area of Lake Sevan, Armenia with a changing water level // Remote Sensing. 2020. V. 12. Art. No. 3821. https://doi.org/103390/rs12223821.
- Nazaretyan H. The Ups and Downs of Lake Sevan // EVN Report. July 26, 2021. https://evnreport.com/magazine-issues/the-ups-and-downs-of-lake-sevan/.
- Wilkinson I. P. Chapter 2. Lake Sevan: Evolution, Biotic Variability and Ecological Degradation // Large Asian Lakes in a Changing World / ed. S. Mischke. Ser. Springer Water. Cham: Springer, 2020. P. 35–63. https://doi.org/10.1007/978-3-030-42254-7_2.