


№ 6 (2024)
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОСМИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ О ЗЕМЛЕ
Влияние тайфуна Хиннамнор (сентябрь 2022 г.) на прибрежный апвеллинг в северо-западной части Японского моря по данным спутниковых наблюдений
Аннотация
Летом 2022 года у северо-западного побережья Японского моря наблюдался хорошо выраженный ветровой апвеллинг. Результаты расчета индекса апвеллинга показали, что прибрежный апвеллинг был вызван направленным от берега экмановским переносом. Трансфронтальный обмен в зоне апвеллинга определялся мезомасштабными вихрями и струйными течениями. Анализ данных спутниковых и метеорологических наблюдений позволил рассмотреть влияние тайфуна Хиннамнор (сентябрь 2022 г.) на зону прибрежного апвеллинга в северо-западной части Японского моря. Под влиянием тайфуна произошел отрыв вод апвеллинга от побережья. Адвективный перенос холодных вод в глубоководную часть моря определялся взаимодействием вод зоны апвеллинга с антициклоническим меандром Цусимского течения. После прохождения тайфуна наблюдалось резкое понижение температуры в струйных течениях системы апвеллинга. Усиление ветра привело к формированию новой зоны апвеллинга на западном шельфе Татарского пролива. Как следствие, под влиянием прибрежного апвеллинга и тайфуна в сентябре 2022 г. в северной части Японского моря наблюдались отрицательные аномалии поверхностной температуры.



Прогнозирование перспективных площадей на золоторудный тип минерализации на основе интеграции геологической, геофизической информации и обработки набора данных космического аппарата дистанционного зондирования Земли Harmonized Landsat Sentinel-2 для территории северного окончания восточного склона Полярного Урала
Аннотация
Впервые для северного окончания восточного склона Полярного Урала применен подход к обработке данных дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), полученных космическим аппаратом Harmonized Landsat Sentinel-2. Рассматриваемый подход заключается в интеграции карт распределения гидротермальных изменений и схемы плотности линеаментов, созданных на основе результатов статистической обработки мультиспектральных данных ДЗЗ, а также цифровой модели рельефа Aster GDEM (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer Global Digital Elevation Model). Работа проведена с целью выявления морфологических признаков и закономерностей, особенностей глубинного строения для выделения площадей, перспективных на золоторудный тип минерализации. В результате проведенного исследования оконтурены две новые перспективные площади и выделены дополнительные прогнозно-поисковые критерии золотого оруденения: (1) установлено, что площади, перспективные на золоторудный тип минерализации, следует искать вдоль трансрегиональных разломных зон, которые пересекают благоприятные горизонты и структуры и контролируют рудную минерализацию, а также по периферии крупной (97 на 76 км) чашеобразной гетерогенной вулкано-плутонической структуры 1-го порядка с длительной историей развития, локализованной над внутрикоровыми магматическими камерами; (2) морфоструктура должна быть осложнена кольцевыми и дуговыми структурами 2-го и более высоких рангов, а также разрывными нарушениями СЗ и СВ простирания протяженностью более 10 км, либо ослабленными зонами, вдоль которых фиксируются внедрения интрузивных тел, парагенетически связанных с минерализацией; (3) в потенциально рудоносных вулканических постройках должны быть проявлены метасоматические ореолы значительной площади (более 30 км2) с повышенными значениями индексов оксидов трехвалентного железа (гематит), оксидов и гидроксидов железа (лимонит) и в меньшей степени гидроксил-(Al-OH, Mg-OH), карбонат-содержащих минералов и оксидов двухвалентного железа.



Исследования последствий сильного извержения вулкана Райкоке в Центральных Курилах в 2019 г. с использованием спутниковых данных
Аннотация
С использованием различных спутниковых данных исследовано пространственно-временное распространение содержания диоксида серы в период сильного эксплозивного извержения стратовулкана Райкоке, происходившего в 2019 г. Определена общая масса выброшенного SO2 на высоте 15 км. По результатам анализа многолетних временных рядов изменения аэрозольной оптической толщины, оценено влияние стратосферных аэрозолей на озоновый слой Земли и выявлены изменения содержания озона в столбе атмосферы. Показано, что после извержения этого вулкана значения оптической толщины стратосферного аэрозоля увеличились (до величины 2.3), что связано с активным преобразованием диоксида серы в серную кислоту и формированием шлейфов сульфатных аэрозолей. Обнаружено резкое снижение содержания озона (на 73 DU) после окончания вулканической деятельности, за которым последовало и значительное понижение температуры в стратосфере (на 8–17°C). Установлено, что повышенные значения извлеченной массы SO2 сохранялись спустя несколько дней после извержения, а затем экспоненциально уменьшалась со временем. Установлено также, что изменения общего содержания озона в столбе атмосферы согласуются с вариациями температур в стратосфере.



Термокарстовые озера таежной и тундровой зон Сибирской Арктики по снимкам Канопус-В и Sentinel-2
Аннотация
Исследованы закономерности распределения по размерам термокарстовых озер в тундровой и таежной арктических зонах северо-востока Сибири на основе космических снимков с аппаратов Канопус-В и Sentinel-2 (с пространственным разрешением 2.1 и 20 м соответственно), полученных в летние месяцы 2017–2021 гг. Дешифрирование озер проведено на мозаике спутниковых снимков Sentinel-2 и на 16 тестовых участках на снимках Канопус-В с целью определения численности озер и их площадей на территории каждой из указанных зон. На основе объединения (интеграции) данных со снимков различного пространственного разрешения получены экспериментальные гистограммы распределения числа и суммарных площадей озер по их размерам для исследованных тундровой и таежной зон в чрезвычайно широком диапазоне размеров озер от 50 до 108 м2. Графики гистограмм распределения числа озер по размерам демонстрируют сходный характер поведения в обеих зонах, проявляющийся в росте числа озер по мере уменьшения их размеров. Показано, что основной вклад в общую площадь озер дают большие озера (более 200 000 м2), доля которых превышает 80% от общей площади озер (в тундре 82%, в таежной зоне 85%). Вклад малых озер (менее 500 м2) в общую площадь арктических озер как в тундровой, так и в таежной зонах пренебрежимо мал и не превышает 0.20 и 0.17% соответственно. Исследованы характеристики плотности озер и степени заозеренности исследованных территорий. Показано, что заозеренность и плотность озер в тундре в 1.9 и 2.5 раза соответственно превышают их величины в таежной зоне.



Оценка сезонной динамики коэффициентов спектральной яркости преобладающих пород ГЗЛП “Пенза-Каменск” с помощью ДЗЗ и полевых исследований
Аннотация
Для улучшения климатических условий, сохранения урожая сельскохозяйственных культур и защиты от дефляции 76 лет назад было спроектировано 8 государственных защитных лесных полос (ГЗЛП), общей протяженностью 5320 км. В настоящее время актуальные данные о состоянии ГЗЛП отсутствуют в открытом доступе, поэтому определение современного состояния защитных лесных полос на основе данных дистанционного зондирования является актуальной. Цель исследования – определить основные изменения коэффициентов спектральной яркости (КСЯ) преобладающих пород на ГЗЛП “Пенза–Каменск” на основе данных ДЗЗ и проведенных инвентаризационных работах. Объектом исследования является государственная защитная лесная полоса “Пенза–Каменск”, которая проходит по территории Волгоградской области. Картографирование проектных границ объекта исследования выполнялось по данным сверхвысокого разрешения. Определение сохранности ГЗЛП “Пенза–Каменск” проводилось по данным высокого разрешения спутника Sentinel-2 на основе вегетационного индекса NDVI). При выполнении камеральных исследований было выделено 6949,62 га проектной площади государственной защитной лесной полосы, площадь внутри контуров составила 6317,91 га, а общая сохранность исследуемого объекта равна 90,91%. Во время проведения инвентаризационных работ было описано более 59 различных видов комбинаций по определению породного состава, была вычислена средняя высота насаждений, рассчитана сомкнутость на участках и присвоены классы бонитета по таблице Орлова. В результате инвентаризации было определено, что преобладающими породами являются: Дуб черешчатый (Quercus robur L.), Ясень пенсильванский (Fraxinus pennsylvanica Marshall) и Вяз (Ulmus L.), для которых были рассчитаны КСЯ. Полученные результаты демонстрируют значительную разницу между коэффициентами преобладающих древесных пород с 6 канала по 8A, высокие значения наблюдаются в выделах с чистым породным составом вяза и смешанным составом с ним. Минимальные показатели КСЯ при анализе получены на выделах с чистыми насаждениями ясеня.



МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ОБРАБОТКИ И ИНТЕРПРЕТАЦИИ КОСМИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ
Коррекция географической привязки микроволнового сканера/зондировщика МТВЗА-ГЯ, функционирующего на КА Метеор-М №2-3
Аннотация
Работа посвящена вопросу географической привязки измерений российского сканера/зондировщика МТВЗА-ГЯ, установленного на борту космического аппарата “Метеор-М” № 2-3. Прибор был введен в эксплуатацию в августе 2023 года и продолжает работать в штатном режиме в настоящее время. Выход из строя сантиметровой линии связи на спутнике-носителе в октябре 2023 года существенно снизил область покрытия измерениями МТВЗА-ГЯ. В настоящее время они ограничены областью прямой видимости спутника наземными станциями приема. Отсутствие на территории наблюдения всесезонных четких границ перехода морская поверхность/суша делает невозможным проводить оценку качества и корректировать географическую привязку измерений МТВЗА-ГЯ. В связи с этим, в рамках представленной работы анализировались данные измерений с глобальным покрытием по земному шару, выполненных прибором в августе-сентябре 2023 года. Основываясь на положительном опыте работы с предыдущими версиями приборов МТВЗА, авторы использовали аналогичные методики оценки качества географической привязки и поиска корректирующих ее углов. При этом имеющиеся конструктивные отличия рассматриваемого образца прибора (изменение направления сканирования, изменение рабочих секторов наблюдения) потребовали внесения некоторых корректив в алгоритм реализации геопривязки. Исследования показали, что оптические оси прибора, соответствующие отдельным группам частотных каналов, имеют различную ориентации. В связи с этим, поиск корректирующих геопривязку углов выполнялся для каждой группы отдельно. При выполнении дифференцированного подхода к геопривязке разных групп частотных каналов с использованием найденных значений корректирующих углов крена, тангажа и рыскания, авторам удалось достичь следующих показателей точности: для группы каналов 10.6–23.8 ГГц – (4.59 ± 8.22) км; для группы каналов 31.5–48.0 ГГц – (5.51 ± 8.83) км; для группы каналов 52–91.65 ГГц – (8.03 ± 11.69) км.



Корректировка алгоритма восстановления осадков по измерениям МТВЗА-ГЯ № 2-2
Аннотация
В настоящей работе представлен скорректированный алгоритм восстановления интенсивности осадков над поверхностью океана по данным МТВЗА-ГЯ №2-2. На основе проведенных исследований по геопривязке данных и сведении лучей антенной системы МТВЗА-ГЯ были пересчитаны весовые коэффициенты аппроксимирующих функций для индекса рассеяния и интенсивности осадков. Проведенный качественный анализ данных за 2020 год показал, что интенсивность осадков восстанавливается адекватно и сходится с измерениями других спутниковых приборов. Количественный анализ показал, что осадки по данным МТВЗА-ГЯ можно восстанавливать во всем диапазоне, однако, только в диапазоне до 25 мм/ч, можно получать достоверные данные с точностью ~50%. В диапазоне осадков более 25 мм/ч данных для сравнения мало и статистика недостоверна. Исходя из результатов качественного и статистического сравнения, представленных в работе, можно заключить, что точность восстановления интенсивности осадков по данным прибора МТВЗА-ГЯ сравнима с точностями для приборов AMSR-2 и SSMIS.



ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА
Низкочастотная изменчивость поля ветра в области Чилийского апвеллинга
Аннотация
В статье анализируется влияние изменения скорости и направления приповерхностного ветра (ПВ) в северной и южной частях Чилийского апвеллинга (ЧА) на межгодовую и междекадную изменчивость экмановского индекса апвеллинга. Использованы спутниковые данные за период 1988–2022 гг. Показано, что усиление скорости ветра в северной части ЧА на протяжении 1997–2003 гг. в основном сопровождалось таким изменением направления ПВ в прибрежной зоне, которое благоприятствует интенсификации апвеллинга. Для других периодов (за исключением отдельных лет) такая закономерность не была характерна. В целом, изменение скорости ветра в северной части ЧА в несколько большей степени влияет на изменение индекса апвеллинга, чем изменение направления ПВ. В южной части ЧА изменение экмановского индекса апвеллинга в большей степени определяется изменением скорости ПВ. Обсуждается роль динамики субтропического максимума атмосферного давления в юго-восточной части Тихого океана в формировании междесятилетней и междекадной изменчивости сгонного ветра в области ЧА. Выявлено, что долгопериодная изменчивость скорости ветра в апвеллинговой зоне реализуется в виде параболического тренда. Его можно интерпретировать как проявление мультидекадного колебания, период которого оценивается в 65–70 лет, что совпадает с типичным периодом Атлантической мультидекадной осцилляции.


