Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2024. Т. 21. № 1. С. 220-230
Оценка метеорологической засухи и морфометрический анализ рельефа агроландшафтов с применением данных дистанционного зондирования и наземных метеорологических наблюдений
1 Новосибирский государственный университет экономики и управления «НИНХ», Новосибирск, Россия
Одобрена к печати: 23.01.2024
DOI: 10.21046/2070-7401-2024-21-1-220-230
Работа посвящена оценке метеорологической засухи и морфометрическому анализу рельефа с применением данных дистанционного зондирования и наземных метеорологических наблюдений. Стандартизированные индексы осадков и испаряемости (англ. Standardized Precipitation Evatranspiration Index — SPEI) вычислены с применением суточных метеорологических данных (осадков и температуры приземного воздуха) с 1970 по 2021 г. Исследования выполнены на примере агроландшафтов Новосибирской обл. Анализ временного распределения засухи в агроландшафтах центрально-лесостепном Приобском, Барабинском и северо-лесостепном Колывано-Присалаирском показал, что среднее многолетнее значение SPEI близко к нормальному увлажнению. Однако характер изменения климатического индекса в отдельные годы существенно различается. Для морфометрического анализа рельефа использованы космические снимки японских спутников ALOS DSM (англ. Advanced Land Observing Satellite, Digital Surface Model) и ALOS PALSAR (англ. Phased Array L-band Synthetic Aperture Radar). Центрально-лесостепной Барабинский агроландшафт располагается на низменной равнине. Нормализованная высота в центрально-лесостепном Барабинском агроландшафте меньше, чем в Приобском на 20 м, а в Колывано-Присалаирском — на 80 м. Для Барабинского агроландшафта характерно преобладание незначительных углов наклона рельефа (менее 0,50). Глубина базисов эрозии в среднем составляет 6 м. Среднее значение топографического индекса LS (англ. Length and Slope) примерно в семь раз меньше, чем в Приобском агроландшафте, и в 19 раз меньше, чем в Колывано-Присалаирском. В центрально-лесостепном Барабинском агроландшафте частота возникновения засух слабой интенсивности в июле и августе одинаковая (0,31). Частота возникновения засухи умеренной интенсивности в мае и августе наибольшая (0,32). Центрально-лесостепной Приобский агроландшафт представляет собой полого-увалистую равнину. Распространены засухи умеренной и экстремальной интенсивности (26 %), сильной интенсивности (25 %), слабой интенсивности (23 %). В условиях Присалаирской холмисто-увалистой равнины для Колывано-Присалаирского агроландшафта в период вегетации зерновых культур с мая по август отсутствуют экстремальные засухи. Повторяемость засух слабой и умеренной интенсивности составляет 42 и 40 % от общего количества случаев, засухи сильной интенсивности возникают в 18 % случаев.
Ключевые слова: стандартизированный индекс осадков и испаряемости, агроландшафта, агроклиматические ресурсы, морфометрические параметры рельефа, геоморфометрия, цифровая модель рельефа
Полный текстСписок литературы:
- Барковская Т. А., Гладышева О. В., Кокорева В. Г. Оценка адаптивности и потенциальной продуктивности яровой мягкой пшеницы в условиях Рязанской области // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2023. № 24(1). С. 58–65. DOI: 10.30766/2072-9081.2023.24.1.58-65.
- Ионова Е. В., Лиховидова В. А., Лобунская И. А. Засуха и гидротермический коэффициент увлажнения как один из критериев оценки степени ее интенсивности (обзор литературы) // Зерновое хозяйство России. 2019. № 6. С. 18–22. https://doi.org/10.31367/2079-8725-2019-66-6-18-22.
- Павлова А. И. Пространственные базы данных агрономических геоинформационных систем // Siberian J. Life Sciences and Agriculture. 2021. Т. 13. № 5. С. 336–349. DOI: 10.12731/2658-6649-2021-13-5-336-349.
- Павлова А. И. Создание базы данных геоморфометрических параметров рельефа с применением космических снимков // Siberian J. Life Sciences and Agriculture. 2023. Т. 15. № 2. С. 336–349. DOI: 10.12731/2658-6649-2023-15-2-125-138.
- Страшная А. И., Бирман Б. А., Береза О. В. Особенности засухи 2012 г. на Урале и в Западной Сибири и ее влияние на урожайность яровых зерновых культур // Гидрометеорол. исслед. и прогнозы. 2018. № 2(368). С. 154–169.
- Третий оценочный доклад об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации. Общее резюме. СПб.: Наукоемкие технологии, 2022.124 с.
- Araneda-Cabrera R. J., Bermúdez M., Puertas J. Benchmarking of drought and climate indices for agricultural drought monitoring in Argentina // Science of the Total Environment. 2021. V. 790. Article 148090. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2021.148090.
- Climate Change 2022: Impacts, Adaptation and Vulnerability: IPCC Sixth Assessment report / eds. H.-O. Pottner, D. Roberts, M. M. B. Tignor et al. Cambridge, UK; N. Y., USA: Cambridge Univ. Press, 2022. 3056 p. DOI: 10.1017/9781009325844.
- Li L., She D., Zheng H., Lin P., Yang Z.-L. Elucidating Diverse Drought Characteristics from Two Meteorological Drought Indices (SPI and SPEI) in China // J. Hydrometeorology. 2020. V. 21. Iss. 7. P. 1513–1530. DOI: 10.1175/JHM-D-19-0290.1
- Muse N. M., Taufur G., Safari M. J. S. Meteorological Drought Assessment and Trend Analysis in Puntland Region of Somalia // Sustainability. 2023. V. 15(13). Article 10652. DOI: 10.3390/su151310652.
- Müller L. M., Bahn M. Drought legacies and ecosystem responses to subsequent drought // Global Change Biology. 2022. V. 28. P. 5086–5103. DOI: 10.1111/gcb.16270.
- Ndayiragije J. M., Li F. Effectiveness of Drought Indices in the Assessment of Different Types of Droughts, Managing and Mitigating Their Effects // Climate. 2022. V. 10. Article 125. DOI: 10.3390/cli10090125.
- Wang Q., Zhang R., Qi J. et al. An improved daily standardized precipitation index dataset for mainland China from 1961 to 2018 // Scientific Data. 2022. V. 9. Article 124. DOI: 10.1038/s41597-022-01201-z.
- Wang Y., Yang J., Chen Y. et al. Monitoring and Predicting Drought Based on Multiple Indicators in an Arid Area, China // Remote Sensing. 2020. V. 12(14). Article 2298. DOI: 10.3390/rs12142298.
- Zhang H., Yin G., Zhang L. Evaluating the impact of different normalization strategies on the construction of drought condition indices // Agricultural and Forest Meteorology. 2022. V. 323(5). Article 109045. DOI: 10.1016/j.agrformet.2022.109045.