Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2026. Т. 23. № 3. С. 291-303
Изменение площади Каспийского моря и залива Кара-Богаз-Гол в условиях падения уровня воды (1993–2025)
А.В. Бочаров 1, 2, 3, 4 , А.Г. Костяной 2, 4, 5 , С.А. Лебедев 4, 6, 7 , С.И. Биденко 8
1 Тверской государственный университет, Тверь, Россия
2 Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Москва, Россия
3 Институт водных проблем РАН, Москва, Россия
4 Майкопский государственный технологический университет, Майкоп, Россия
5 Московский университет имени С.Ю. Витте, Москва, Россия
6 Геофизический центр РАН, Москва, Россия
7 Национальный исследовательский университет «МИЭТ», Зеленоград, Москва, Россия
8 АО «НПО «Импульс», Санкт-Петербург, Россия
Одобрена к печати: 17.03.2026
DOI: 10.21046/2070-7401-2026-23-3-291-303
Цель настоящей работы — попытка оценки площади Каспийского моря по данным дистанционного зондирования Земли и построение гипсометрических кривых водного зеркала Каспийского моря и залива Кара-Богаз-Гол в отдельности, показывающих, как площадь зеркала изменяется в зависимости от уровня воды. Для оценки площади использовались данные оптических и тепловых сенсоров спутников Landsat-5, -7 и -8 высокого пространственного разрешения (30 м), полученные с помощью платформы Google Earth Engine. Для минимизации влияния облачности применялись мозаики снимков за три летних месяца каждого года. Границы Каспийского моря и залива Кара-Богаз-Гол выделялись с использованием методики, основанной на разделении пикселей ближнего инфракрасного канала по пороговому значению. В исследовании рассматривается период с 1993 по 2025 г., который характерен тем, что с 1995 г. произошло снижение уровня моря на 2,6 м. Информация об уровне Каспийского моря и залива Кара-Богаз-Гол получена из альтиметрической базы данных HYDROWEB (продукт Theia Hydroweb Operational Altimetry Lake Water Level and Storage, LEGOS (фр. Laboratoire d’Etudes en Géophysique et Océanographie Spatiales), Франция), которая была скорректирована на 0,43 м, чтобы приблизить её к Балтийской системе высот. В результате работы предложены уравнения регрессии, позволяющие рассчитывать площадь Каспийского моря и залива Кара-Богаз-Гол по их уровню. Все полученные уравнения регрессии характеризуются очень высокой статистической связью между уровнем водоёмов и их площадью с коэффициентами детерминации 0,95–0,99. Авторы рекомендуют использовать полученные уравнения регрессии для расчёта площади Каспийского моря при уровнях от –26 до –29 м и для залива Кара-Богаз-Гол при уровнях от –27,1 до –31 м.
Ключевые слова: Каспийское море, Кара-Богаз-Гол, гипсометрические кривые, Landsat, спутниковая альтиметрия, площадь моря, уровень моря
Полный текстСписок литературы:
- Абузяров З. К. Роль составляющих водного баланса Каспийского моря в месячных и годовых приращениях его уровня // Тр. Гидрометцентра России. 2006. № 341. С. 3–27.
- Абузяров З. К. Усовершенствованный метод прогноза годового хода уровня Каспийского моря // Тр. Гидрометцентра России. 2009. № 343. С. 48–66.
- Алейников А. А., Богданович А. Ю., Липка О. Н. Изменение береговой линии Каспийского моря и залива Кара-Богаз-Гол с учетом климатических изменений // 30-я Всероссийская конф. «Береговая зона морей России в XXI веке»: тез. докл. М.: Географ. фак. МГУ, 2024. С. 69–71.
- Аполлов Б. А. Колебания уровня Каспийского моря // Тр. ИОАН. 1956. Т. 15. С. 27–31.
- Болгов М. В., Красножон Г. Ф., Любушин А. А. Каспийское море: Экстремальные гидрологические события. М.: Наука, 2007. 381 с.
- Бочаров А. В., Межеумов И. Н., Пахомов П. М. и др. Территориальная дифференциация водных и наземных геосистем с использованием данных космических сенсоров // Гидрометеорология и экология. 2021. № 65. С. 726–737. DOI: 10.33933/2713-3001-2021-65-726-737.
- Водный баланс и колебания уровня Каспийского моря. Моделирование и прогноз / под ред. Е. С. Нестерова. М: Триада лтд, 2016. 378 с.
- Выручалкина Т. Ю. Создание цифровой модели рельефа залива Кара-Богаз-Гол // Тр. Карельского науч. центра РАН. 2020. № 4. С. 139–144.
- Гидрометеорология и гидрохимия морей. Т. 6. Каспийское море. Вып. 1. Гидрометеорологические условия / под ред. Ф. С. Терзиева, А. Н. Косарева, А. А. Керимова. С.-П.: Гидрометеоиздат, 1992. 359 с.
- Гинзбург А. И., Костяной А. Г., Шеремет Н. А. Межгодовые изменения уровней в системе Каспийское море – залив Кара-Богаз-Гол и гидрометеорологических параметров Каспийского региона в первой четверти XXI века // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2025. Т. 22. № 6. С. 312–325. DOI: 10.21046/2070-7401-2025-22-6-312-325.
- Каспийское море: Гидрология и гидрохимия / под ред. С. С. Байдина, А. Н. Косарева. М.: Наука, 1986. 261 с.
- Костяной А. Г., Малинин В. Н., Фролов А. В. Основные причины изменения уровня Каспийского моря // Фундам. и приклад. климатология. 2025. Т. 11. № 3. С. 338–373. DOI: 10.21513/2410-8758-2025-3-338-373.
- Кудрицкий Д. М. Площадь поверхности Каспийского моря // Тр. НИУ ГУГМС. 1941. № 1. С. 67–70.
- Мейрамбек Г., Рахимбаева Д. Ж., Рысбеков К. Б., Ержанқызы А. Мониторинг изменения береговой линии Каспийского моря методом водного индексирования на основе геопространственных данных // Горный журн. Казахстана. 2024. № 11. С. 23–31. DOI: 10.48498/minmag.2024.235.11.008.
- Николаева Р. В. Новые морфометрические характеристики Каспийского моря // Бюл. МОИП. Отдел геол. 1971. № 1. С. 143.
- Crétaux J.-F., Arsen A., Calmant S. et al. 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. No. 9. pp. 1497–1507. DOI: 10.1016/j.asr.2011.01.004.
- Duan Z., Wang G., Hu J. et al., Spatiotemporal dynamics of northern Caspian shorelines (1985–2023) and implications for coastal management: Lessons from the Aral Sea // PLoS ONE. 2025. V. 20. No. 6. Article e0325546. DOI: 10.1371/journal.pone.0325546.
- Kosarev A. N., Kostianoy A. G., Zonn I. S. Kara-Bogaz-Gol Bay: Physical and chemical evolution // Aquatic Geochemistry. 2009. V. 15. No. 1–2, Spec. Iss.: Saline Lakes and Global Change. pp. 223–236. DOI: 10.1007/s10498-008-9054-z.
- Pedersen V. K., Gomez N., Mitrovica J. X. et al. Earth’s hypsometry and what it tells us about global sea level // Earth and Planetary Science Letters. 2024. V. 648. Article 119071. 13 p. DOI: 10.1016/j.epsl.2024.119071.
- Tapley B., Ries J., Bettadpur S. et al. GGM02 — An improved Earth gravity field model from GRACE // J. Geodesy. 2005. V. 79. pp. 467–478. DOI: 10.1007/s00190-005-0480-z.