Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2026. Т. 23. № 5. С. 382-400
Использование спутниковых данных для определения влияния приливов на вынос р. Мезени в Мезенский залив Белого моря
О.Ю. Лаврова 1 , А.А. Зеленкова 2 , Я.О. Алферьева 3 , М.В. Врублевский 1 , Т.Ю. Бочарова 1 1 Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
2 Научно-исследовательский центр космической гидрометеорологии «Планета», Москва, Россия
3 Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Москва, Россия
Одобрена к печати: 12.10.2026
DOI: 10.21046/2070-7401-2026-23-5-382-400
Рассматривается вопрос о возможности использования спутниковых данных для определения влияния приливных движений на вынос р. Мезени в Мезенский зал. Белого моря. В исследуемом районе наблюдаются высокие приливы, величина которых может достигать 9 м. Были использованы данные оптического диапазона, получаемые сенсорами MSI (англ. Multispectral Instrument), установленными на спутниках серии Sentinel-2, и сенсорами OLI (англ. Operational Land Imager) спутников Landsat-8/-9 за апрель – октябрь 2020–2025 гг. В качестве радиолокационных данных применялись изображения C-SAR (англ. C-band Synthetic Aperture Radar) спутников серии Sentinel-1 за 2020, 2021 и 2025 гг. Комплексный анализ спутниковой информации совместно с данными о приливах, ветровой ситуации и расходе воды в реке показал, что карты мутности, построенные на основе оптических данных высокого пространственного разрешения, позволяют с большой вероятностью определять влияние приливов на вынос р. Мезени. При полном отливе мутные воды реки выносятся на несколько километров в залив, образуя плюм площадью более 50 км2. При полном приливе вынос практически не наблюдается, морские воды могут проникать в русло реки на расстояние до 60 км и «блокировать» вынос. Рассмотрено проявление на спутниковых изображениях формирования выноса через 1, 3, 6 ч после полного прилива. Показано, что ветер не оказывает влияние на направление распространения выноса, тогда как повышение расхода воды в половодье существенно меняет поведение выноса даже во время полного прилива. Использование радиолокационных изображений для данной задачи носит ограниченных характер. Их применение полезно для определения районов осушек и обнажений дна во время отлива, а также в период становления ледяного покрова, когда молодой лёд можно считать трассером, позволяющим выявлять вынос во время отлива. Несмотря на то, что в данном районе неоднократно осуществлялись гидрологические изыскания в связи с планируемым строительством приливной электростанции, спутниковый мониторинг устья р. Мезени ранее никем не проводился.
Ключевые слова: спутниковое дистанционное зондирование, морская поверхность, спутниковая радиолокация, оптические данные, р. Мезень, выносы рек, плюм распреснённых вод, мутность воды, фазы прилива, Белое море
Полный текстСписок литературы:
- Вихман А. М. Несколько данных о скорости течения и количестве влекомых наносов в устье реки Мезени // Изв. ЦГМБ. 1925. Вып. 5. С. 101–106.
- Врублевский М. В., Бурцев М. А., Захарова Е. А. и др. «Вега-Гидро» — специализированная спутниковая информационная система для решения задач гидрологии суши // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2026. Т. 23. № 5. С. 211-230. DOI: 10.21046/2070-7401-2026-23-5-211-230.
- Горелков В. М., Григорьева Л. Н., Моносов М. Л. Трансформация полусуточного прилива в северной части Белого моря при условии строительства Мезенской ПЭС // Тр. Ленгидропроекта. 1981. № 77. С. 74–80.
- Демиденко Н. А. Типы движения наносов в приливных устьях рек // Тр. ГОИН. 1991. Вып. 198. С. 130–140.
- Демиденко Н. А. Динамика взвешенного вещества и процессы седиментации в макроприливных эстуариях Мезени и Кулоя // Изв. РАН. Сер. геогр. 2022. Т. 86. № 6. С. 1002–1022. DOI: 10.31857/S2587556622060048.
- Демиденко Н. А., Землянов И. В., Горелиц О. В., Михайлов В. Н. Исследование гидролого-морфологических процессов в устьевой области р. Мезени для целей проектирования Мезенской приливной электростанции // Тр. ГОИН. 2008. Вып. 211. С. 273–288.
- Завьялов П. О., Маккавеев П. Н., Коновалов Б. В. и др. Гидрофизические и гидрохимические характеристики морских акваторий у устьев малых рек российского побережья Черного моря // Океанология. 2014. Т. 54. № 3. С. 293–308. DOI: 10.7868/s0030157414030150.
- Князев Н. А. Оценка применимости спутниковых радиолокационных данных для выявления речных выносов в южной части Рижского залива // Океанолог. исслед. 2025. Т. 53. № 3. С. 5–21. DOI: 10.29006/1564-2291.JOR-2025.53(3).1.
- Лаврова О. Ю., Митягина М. И., Костяной А. Г. Спутниковые методы выявления и мониторинга зон экологического риска морских акваторий. М.: ИКИ РАН, 2016. 336 с.
- Лаврова О. Ю., Митягина М. И., Уваров И. А., Лупян Е. А. Текущие возможности и опыт использования информационной системы See the Sea для изучения и мониторинга явлений и процессов на морской поверхности // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 3. С. 266–287. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-3-266-287.
- Медведев В. С. Вопросы динамики прибрежной зоны Мезенского залива Белого моря в связи с проектированием приливных электростанций // Геоморфология и литология береговой зоны и других крупных водоемов: сб. ст. М.: Наука, 1971. С. 23–29.
- Мискевич И. В. Специфика природных процессов в приливных устьях малых рек Белого моря // Проблемы регион. экологии. 2019. № 4. С. 37–41. DOI: 10.24411/1728-323X-2019-14037.
- Митягина М. И. Наблюдение плюмов, образованных при впадении реки Рейн в Северное море, при помощи спутниковой радиолокации // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2026. Т. 23. № 4. С. 314–330. DOI: 10.21046/2070-7401-2026-23-4-314-330.
- Невесский Е. Н., Медведев В. С., Калиненко В. В. Белое море. Седиментогенез и история развития в голоцене. М.: Наука, 1977. 236 с.
- Полонский В. Ф., Лупачев Ю. В., Скриптунов Н. А. Гидролого-морфологические процессы в устьях рек и методы их расчета. СПб.: Гидрометеоиздат, 1992. 383 с.
- Протопопов И. Д. Несколько данных о гидрологическом режиме р. Мезени // Исслед. морей СССР. 1932. Вып. 16. С. 87–102.
- Римский-Корсаков Н. А., Коротаев В. Н., Иванов В. В. и др. Гидрологический режим и литологические процессы в эстуарии Мезени // Океанология. 2018. Т. 58. № 4. С. 640–648. DOI: 10.1134/S003015741804007X.
- Седелков В. А. К вопросу об уровнях и приливах в устьевой области р. Мезени // Сб. работ Архангельской ГМО. 1970. Вып. 7. С. 72–81.
- Avio C. G., Gorbi S., Regoli F. Plastics and microplastics in the oceans: From emerging pollutants to emerged threat // Marine Environmental Research. 2017. V. 128. P. 2–11. https://doi.org/10.1016/j.marenvres.2016.05.012.
- Baldoni A., Perugini E., Penna P. et al. A comprehensive study of the river plume in a microtidal setting // Estuarine, Coastal and Shelf Science. 2022. V. 275. Article 107995. https://doi.org/10.1016/j.ecss.2022.107995.
- Beusen A. H. W., Doelman J. C., Van Beek L. P. H. et al. Exploring river nitrogen and phosphorus loading and export to global coastal waters in the shared socio-economic pathways // Global Environmental Change. 2022. V. 72. Article 102426. https://doi.org/10.1016/j.gloenvcha.2021.102426.
- Dogliotti A. I., Ruddick K. G., Nechad B. et al. A single algorithm to retrieve turbidity from remotely-sensed data in all coastal and estuarine waters // Remote Sensing of Environment. 2015. V. 156. P. 157–168. https://doi.org/10.1016/j.rse.2014.09.020.
- Garvine R. W., Monk J. D. Frontal structure of a river plume // J. Geophysical Research. 1974. V. 79. P. 2251–2259. DOI: 10.1029/JC079i015p02251.
- Howarth R. W., Sharpley A., Walker D. Sources of nutrient pollution to coastal waters in the United States: Implications for achieving coastal water quality goals // Estuaries. 2002. V. 25. Iss. 4. P. 656–676. https://doi.org/10.1007/bf02804898.
- Jambeck J. R., Geyer R., Wilcox C. et al. Plastic waste inputs from land into the ocean // Science. 2015. V. 347. Iss. 6223. P. 768–771. https://doi.org/10.1126/science.1260352.
- Kroeze C., Hofstra N., Ivens W. et al. The links between global carbon, water and nutrient cycles in an urbanizing world — the case of coastal eutrophication // Current Opinion in Environmental Sustainability. 2013. V. 5. Iss. 6. P. 566–572. https://doi.org/10.1016/j.cosust.2013.11.004.
- Li Y., Wang M., Chen X. et al. Multi-pollutant assessment of river pollution from livestock production worldwide // Water Research. 2022. V. 209. Article 117906. https://doi.org/10.1016/j.watres.2021.117906.
- Lin L., Liu D., Fu Q. et al. Seasonal variability of water residence time in the Subei Coastal Water, Yellow Sea: The joint role of tide and wind // Ocean Modelling. 2022. V. 180. Article 102137. https://doi.org/10.1016/j.ocemod.2022.102137.
- Mai L., Sun X.-F., Xia L.-L. et al. Global riverine plastic outflows // Environmental Science and Technology. 2020. V. 54 (16). P. 10049–10056. https://doi.org/10.1021/acs.est.0c02273.
- Mayorga E., Seitzinger S. P., Harrison J. A. et al. Global Nutrient Export from WaterSheds 2 (NEWS 2): Model development and implementation // Environmental Modelling and Software. 2010. V. 25 (7). P. 837–853. https://doi.org/10.1016/j.envsoft.2010.01.007.
- McClimans T. A., Estuarine fronts and river plumes // Physical processes in estuaries / eds. Dronkers J., van Leussen W. Berlin, Heidelberg: Springer, 1988. P. 55–69. https://doi.org/10.1007/978-3-642-73691-9_4.
- Meijer L. J. J., van Emmerik T., van der Ent R. et al. More than 1000 rivers account for 80 % of global riverine plastic emissions into the ocean // Science Advances. 2021. V. 7 (18). Article eaaz5803. DOI: 10.1126/sciadv.aaz5803.
- Milliman J. D., Farnsworth K. L. River discharge to the coastal ocean: A global synthesis. Cambridge, UK: Cambridge University Press, 2011. 384 p. https://doi.org/10.1017/CBO9780511781247.
- O’Donnell J. Surface fronts in estuaries: A review // Estuaries. 1993. V. 16. Iss. 1. P. 12–39. https://doi.org/10.2307/1352761.
- Strokal M., Bai Z., Franssen W. et al. Urbanization: an increasing source of multiple pollutants to rivers in the 21st century // npj Urban Sustainability. 2021. V. 1. Article 24. https://doi.org/10.1038/s42949-021-00026-w.
- van Emmerik T., Schwarz A. Plastic debris in rivers // WIREs Water. 2020. V. 7. Iss. 1. Article e1398. https://doi.org/10.1002/wat2.1398.
- van Wijnen J., Ragas A. M. J., Kroeze C. River export of triclosan from land to sea: A global modelling approach // Science of the Total Environment. 2018. V. 621. P. 1280–1288. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.10.100.