Сборник тезисов докладов шестнадцатой Всероссийской открытой конференции "Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса", Москва, ИКИ РАН, 2018 год

(http://smiswww.iki.rssi.ru/d33_conf)

Даты установления и схода снежного покрова по спутниковым данным на территории России в XXI веке

Титкова Т.Б. (1), Виноградова В.В. (1)
(1) Институт географии РАН, Москва, Россия
В условиях интенсивного изменения климата последних десятилетий снежный покров рассматривается как один из наиболее чувствительных индикаторов изменения окружающей среды. Уточнены сроки и построены карты становления, продолжительности и схода снежного покрова на территории России по спутниковым данным MODIS/Terra Snow Cover 8-Day L3 Global 0.05Deg CMG (MOD10C2), версия 5 за 2000–2015 гг., с дискретностью 8 дней и пространственным разрешением 0,05 х 0,05° (http://nsidc.org/data/MOD10C2).
Для приближения к принятому в работе [1] правилу в качестве порогового значения наличия снежного покрова было выбрано превышение 50% покрытия ячейки снегом. Датой начала установления снежного покрова считался 8 дневный период, если наличие снега в данной ячейке прослеживалось в течение последующих трех 8-дневных периодов (т.е. 32 дня). Продолжительность залегания снежного покрова, рассчитывалось как сумма дней, когда отмечался непрерывный снежный покров [2].
В осенний период для территории России спутниковые данные MODIS завышают наличия снега, а в весенний занижают его, что согласуется с ранее полученными результатами [3, 4, 5]. Осенью погрешность максимальна для районов где велика изменчивость установления снежного покрова по пространству и времени (Европейская часть России южнее 60° с.ш., Забайкалье и Сахалин). Поэтому здесь дистанционные данные мало эффективны для идентификации снежного покрова особенно в осенний период. В весенний период спутниковая информация о наличии снежного покрова достаточно достоверна, показывает минимальные расхождения с наблюденными данными, и хорошо подходит для анализа схода снежного покрова по времени и пространству.
Межгодовая изменчивость дат установления и схода снежного покрова по дистанционным данным достаточно велика. На Европейской части России, в Западной Сибири, в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке средняя дата установления и схода снежного покрова варьирует в пределах месяца, что приводит к изменению возможного срока залегания снега в пределах двух месяцев. Ошибка даты установления снежного покрова на Юге Европейской части России превышает 40%, поэтому этот район мы оставили с открытой датой.
Самое раннее появление устойчивого снежного покрова наблюдается во второй половине сентября на севере Средней Сибири. К концу ноября в основном вся территория России восточнее Урала покрыта устойчивым снежным покровом. На Европейской части России устойчивый снежный покров появляется на Кольском полуострове и северо-востоке территории примерно в середине октября. В центральных районах снег ложится только в декабре. В южных районах появление снега можно ожидать в разгар зимы – в самом конце декабря, начале января и снежный покров здесь не устойчив. Процесс весеннего снеготаяния и разрушения устойчивого снежного покрова начинается в середине марта в центральных районах Европейской части России и окончательно завершается в северных районах – в начале июня.
Наибольшее число (более 300 дней) продолжительности залегания снежного покрова наблюдается в северо-восточных районах России и на побережье Северного Ледовитого океана. По мере продвижения на юг продолжительности залегания снежного покрова уменьшается. На юге Европейской части снежный покров держится от нескольких недель до 50 дней.
В целом использование спутниковой информации для определения наличия снежного покрова больше подходит для внутренних равнинных территорий России с небольшой межгодовой изменчивостью, т.е. в районах с наименьшей плотностью метеостанций.

Ключевые слова: снежный покров, MODIS, продолжительность залегания снега
Литература:
  1. Наставление гидрометеорологическим станциям и постам. Часть: Метеорологические наблюдения на станциях. Вып. 3. Л: Гидрометеоиздат, 1985. 92 с.
  2. Титкова Т.Б., Виноградова В.В. Сроки залегания снежного покрова на территории России в начале ХХI века по спутниковым данным // Лед и Снег. 2017. Т. 57. № 1. С. 25–33. DOI:10.15356/2076-6734-2017-1-25-33
  3. Amstrong R.L., Brodzik M.J., Kummerow C.D., Jiang J., Uratuka S. A twenty-four year record of northern hemisphere snow cover derived from passive microwave remote sensing // Conference on microwave remote sensing of the atmosphere and environment III. Bellingham. 2003. V. 4894. P. 373-380.
  4. Brown R.D., Derksen C. Is Eurasian October snow cover extentincreasing? // Environ. Research. Letters. 2013. № 8 (2).024006. doi: 10.1088/1748-9326/8/2/024006 (Brown R.D., Derksen C. Is Eurasian October snow cover extent increasing? // Environ. Research. Letters. 2013, 8 (2). 024006. DOI: 10.1088/1748-9326/8/2/024006.)
  5. Mudryk L. R., Derksen C., Kushner P. J., Brown R. Characterization of Northern Hemisphere snow water equivalent datasets, 1981–2010 // J. Climate. October 2015, DOI: 10.1175/JCLI-D-15-0229.1

Презентация доклада

Дистанционные методы исследования атмосферных и климатических процессов

221