Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2026. Т. 23. № 4. С. 406-416
Соотношение влагосодержания атмосферы и приземной температуры воздуха в прибрежной зоне центральной части озера Байкал
М.Г. Дембелов 1 , А.В. Лухнев 2 1 Институт физического материаловедения СО РАН, Улан-Удэ, Россия
2 Институт земной коры СО РАН, Иркутск, Россия
Одобрена к печати: 16.06.2026
DOI: 10.21046/2070-7401-2026-23-4-406-416
Рассматриваются метеорологические и GPS-данные (англ. Global Positioning System) для изучения взаимосвязи суммарного влагосодержания тропосферы и приземной температуры воздуха в новом пункте постоянных GPS-наблюдений MKSM (пос. Максимиха), расположенном в прибрежной зоне центральной части оз. Байкал. Ускорение глобального потепления главным образом происходит из-за увеличения атмосферного содержания водяного пара, который представляется основным парниковым газом. Двадцатилетнее непрерывное метеонаблюдение показало положительную скорость изменения суммарного влагосодержания на уровне +0,71 мм за десятилетие, а также изменение приземной температуры на величину около +1,05 °C за десятилетие. Для расчёта уровня влагосодержания по GPS-данным определена линейная регрессия соотношения средневзвешенной температуры в условном вертикальном столбе и приземной температуры воздуха, полученной по результатам радиозондовых измерений в пункте метеорологии и аэрологии Усть-Баргузин за период с 2012 по 2025 г. Взаимосвязь между суммарным влагосодержанием атмосферы, установленным на основе GPS измерений над пунктом MKSM, и приземной температурой воздуха за период 2022–2025 гг. показала, что наиболее значительный рост данного соотношения наблюдается в переходные сезоны — весной и осенью. При температуре от –30 до +17 °C среднее отклонение между усреднёнными значениями влагосодержания атмосферы PW (англ. Precipitable Water) по GPS наблюдениям и значениями PW для насыщенного пара (линия Клаузиуса – Клапейрона) составляет 1,9 мм. При достижении температуры +17 °C наблюдается существенное снижение темпа роста усреднённого влагосодержания, а при температуре +20 °C и выше данный показатель перестаёт увеличиваться и стабилизируется на уровне около 28 мм.
Ключевые слова: суммарное влагосодержание, GPS-измерения, метеоданные, радиозондовые измерения, Байкальская зона
Полный текстСписок литературы:
- Кашкин В. Б., Владимиров В. М., Клыков А. О. Зенитная тропосферная задержка сигналов ГЛОНАСС/GPS по спутниковым данным ATOVS // Оптика атмосферы и океана. 2014. Т. 27. № 7. С. 615–621.
- Саньков В. А., Лухнев А. В., Мирошниченко А. И., Ашурков С. В., Бызов Л. М., Дембелов М. Г., Кале Э., Девершер Ж. Растяжение в Байкальском рифте: современная кинематика пассивного рифтогенеза // Докл. Акад. наук. 2009. Т. 424. № 5. С. 664–668.
- Bevis M., Businger S., Chriswell S. et al. GPS meteorology: Mapping zenith wet delays onto precipitable water // J. Applied Meteorology and Climatology. 1994. V. 33. P. 379–386. DOI: 10.1175/1520-0450(1994)033<0379:GMMZWD>2.0.CO;2.
- Dai A. Recent climatology, variability, and trends in global surface humidity // J. Climate. 2006. V. 19. P. 3589–3606. DOI: 10.1175/JCLI3816.1.
- Essen L., Froome K. D. The refractive indices and dielectric constants of air and its principal constituents at 24,000 Mc/s // Proc. Physical Soc. Section B. 1951. V. 64. P. 862–875. DOI: 10.1088/0370-1301/64/10/303.
- Groisman P. Ya., Knight R. W., Easterling D. R. et al. Trends in intense precipitation in the climate record // J. Climate. 2005. V. 18. P. 1236–1251. DOI: 10.1175/JCLI3339.1.
- Haase J., Ge M., Vendel H., Calais E. Accuracy and variability of GPS tropospheric delay measurements of water vapor in the Western Mediterranean // J. Applied Meteorology and Climatology. 2003. V. 42. P. 1547–1568. DOI: 10.1175/1520-0450(2003)042<1547:AAVOGT>2.0.CO;2.
- Hopfield H. S. Two quartic tropospheric refractivity profile for correcting satellite data // J. Geophysical Research. 1969. V. 74(18). P. 4487–4499. DOI: 10.1029/JC074i018p04487.
- Khaniani A. S., Motieyan H., Mohammadi A. Rainfall forecast based on GPS PWV together with meteorological parameters using neural network models // J. Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. 2021. V. 214. Article 105533. DOI: 10.1016/j.jastp.2020.105533.
- Lukhneva O. F., Dembelov M. G., Lukhnev A. V. The determination of atmospheric water content by the meteorological and GPS data // Geodynamics and Tectonophysics. 2016. V. 7. P. 545–553. DOI: 10.5800/GT-2016-7-4-0222.
- Numaguti A. Origin and recycling processes of precipitating water over the Eurasian continent: Experiments using an atmospheric general circulation model // J. Geophysical Research: Atmospheres. 1999. V. 104. P. 1957–1972. DOI: 10.1029/1998JD200026.
- Ren D., Wang Y., Wang G., Liu L. Rising trends of global precipitable water vapor and its correlation with flood frequency // Geodesy and Geodynamics. 2023. V. 14. P. 355–367. DOI: 10.1016/j.geog.2022.12.001.
- Trenberth K. E., Fasullo J., Smith L. Trends and variability in column-integrated atmospheric water vapor // Climate Dynamics. 2005. V. 24. P. 741–758. DOI: 10.1007/s00382-005-0017-4.
- Vedel H., Huang X.-Y. Impact of ground based GPS data on numerical weather prediction // J. Meteorological Soc. of Japan. 2004. V. 82. No. 1B. P. 459–472. DOI: 10.2151/jmsj.2004.459.
- Zhao Q., Zhang X., Wu K. et al. Comprehensive precipitable water vapor retrieval and application platform based on various water vapor detection techniques // Remote Sensing. 2022. V. 14. Article 2507. DOI: 10.3390/rs14102507.
- Zhao L., Cui M., Song J. An improved strategy for real-time troposphere estimation and its application in the severe weather event monitoring // Atmosphere. 2023. V. 14(1). Article 46. DOI: 10.3390/atmos14010046.
- Zhou X., Cheng Y., Liu L. et al. Significant increases in water vapor pressure correspond with climate warming globally // Water. 2023. V. 15. Article 3219. DOI: 10.3390/w15183219.
- Zhou L., Cao Y., Shi C. et al. Quantifying the atmospheric water balance closure over mainland China using ground-based, satellite, and reanalysis datasets // Atmosphere. 2024. V. 15(4). Article 497. DOI: 10.3390/atmos15040497.