Материалы 18-й Всероссийской открытой конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса»
Москва, ИКИ РАН, 16–20 ноября 2020 г.

(http://conf.rse.geosmis.ru)

XVIII.D.366

Анализ аномалий концентраций метана над выгоревшими территориями бореально-арктической зоны Восточной Сибири в 2018-2019 гг. по данным TROPOMI

Черепанова Е.В. (1), Феоктистова Н.В. (1), Чудакова М.А. (1)
(1) НИИ "АЭРОКОСМОС", Москва, Россия
В работе представлены результаты пространственно-временного анализа динамики концентраций метана над территорией Якутии за период май-сентябрь 2018-2019 гг. по ежедневным данным прибора TROPOMI/Sentinel 5. По спутниковым данным были обнаружены устойчивые области повышенных концентраций метана не только во время лесных пожаров, но и в постпожарные периоды над гарями предыдущих лет, вероятно, обусловленные активизацией процессов подтаивания вечной мерзлоты. Были выявлены внутрисезонные тренды динамики концентраций метана над выгоревшими и фоновыми территориями, а также проанализированы возможные причинно-следственные связи наблюдаемых явлений. Установлено, что в среднем аномальные значения концентрации CH4 над вновь горимыми областями превышают фоновые на 5-15 ppb в июле-сентябре, и на 10-15 ppb над прошлогодними гарями в период с мая по сентябрь.
Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ, MOST (Китай) и DST (Индия) в рамках научного проекта № 19-55-80021

Ключевые слова: спутниковый мониторинг, данные ДЗЗ, пространственно-временный анализ, аномалии, пожары, удаленные территории, эмиссии, метан, TROPOMI/Sentinel5
Литература:
  1. Анисимов О.А., Кокорев В.А. Сравнительный анализ наземных, морских и спутниковых измерений метана в нижней атмосфере российской части Арктики в условиях изменения климата // Исследование Земли из космоса. 2015. № 2. С. 1–14.
  2. Бондур В.Г., Савин А.И. Концепция создания систем мониторинга окружающей среды в экологических и природно-ресурсных целях // Исследование Земли из космоса. 1992. №6. С. 70-78.
  3. Бондур В.Г. Космический мониторинг природных пожаров в России в условиях аномальной жары 2010 г. // Исследование Земли из космоса. 2011. № 3. C. 3-13
  4. Бондур В.Г. Космический мониторинг эмиссий малых газовых компонент и аэрозолей при природных пожарах в России // Исследование Земли из космоса. 2015. №6. С.21-35. doi: 10.7868/S0205961415060032
  5. Бондур В.Г., Гинзбург А.С. Эмиссия углеродсодержащих газов и аэрозолей от природных пожаров на территории России по данным космического мониторинга // Доклады Академии наук. 2016. Т. 466. № 4. С.473-477. doi: 10.7868/S0869565216040186.
  6. Бондур В.Г., Гордо К.А. Космический мониторинг площадей, пройденных огнем, и объемов эмиссий вредных примесей при лесных и других природных пожарах на территории Российской Федерации // Исследование Земли из космоса. 2018. № 3. С. 41-55. doi: 10.7868/S020596141803003X.
  7. Бондур В.Г., Цидилина М.Н., Черепанова Е.В. Космический мониторинг воздействия природных пожаров на состояние различных типов растительного покрова в федеральных округах Российской Федерации // Исследование Земли из космоса. 2019. № 3. С. 13-32. doi: 10.31857/S0205-96142019313-32.
  8. Киселев А.А. Решетников А.И. Метан в Российской Арктике: результаты наблюдений и расчетов // Проблемы Арктики и Антарктики. 2013. №2 (96). C. 5-15.
  9. Космач Д.А., Сергиенко В.И., Дударев О.В., Куриленко А.В., Густафссон О., Семилетов И.П., Шахова Н.Е. Метан в поверхностных водах окраинных морей северной Евразии // Доклады Академии наук. 2015. Т. 465. № 4. С. 441-445.
  10. Краткий государственный доклад об экологической ситуации в Республике Саха (Якутия) в 2018 году, Якутск. 2019. https://minpriroda.sakha.gov.ru/uploads/ckfinder/userfiles/files/%D0%94%D0%BE%D0%BA%D0%BB%D0%B0%D0%B4%20%D0%BE%D0%B1%20%D0%AD%D0%A1%20%D0%B7%D0%B0%202018%20%D0%BA%D1%80%D0%B0%D1%82%D0%BA%D0%B8%D0%B9_28%2005%202019%D0%B3(1)(1).pdf
  11. Подведены итоги пожароопасного сезона и обозначены задачи на предстоящий год 12.12.2019 Официальный информационный портал Республики Саха (Якутия). https://www.sakha.gov.ru/news/front/view/id/3102788
  12. Репина И.А., Аниферов А.А., Артамонов А.Ю. Метан в атмосфере Арктики по данным дистанционного зондирования, приземных измерений и моделирования // Материалы III Международной научно-практической конференции «Прикладные аспекты геологии, геофизики и геоэкологии с использованием современных информационных технологий. Материалы III научно-практической конференции». 2015. Майкоп. С. 191-199.
  13. Роль метана в изменении климата, под ред. д.х.н., профессора А.Г. Ишкова. Москва 2018, 135 стр.
  14. Чевычелов А.П. Лесные пожары в Якутии и их влияние на почвенный покров в аспекте прогнозируемого изменения климата // Вестник северо-восточного федерального университета им. М.К. Аммосова. Серия: Науки о Земле. 2019. № 1(13). С. 55-67.
  15. Cherepanova E.V, Feoktistova N.V. Multiscale remote sensing and GIS approach for monitoring of post-fire burn severity and vegetation recovery in high-latitude forest // International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM. 2019. V. 19. No. 2.1. P. 965-972. doi:10.5593/sgem2019/2.1/S08.125.
  16. Giglio L., Justice C., Boschetti L., Roy D. MCD64A1 MODIS/Terra+Aqua Burned Area Monthly L3 Global 500m SIN Grid V006 (Data set) // NASA EOSDIS Land Processes DAAC. 2015. doi:10.5067/MODIS/MCD64A1.006
  17. Hasekamp O., Lorente A., Hu H., Butz A., Joost aan de Brugh, Landgraf J. Algorithm Theoretical Baseline Document for Sentinel-5 Precursor Methane Retrieval // SRON. 2019. 67 p.
  18. Jacob D. J., Turner A. J., Maasakkers J. D., Sheng J., Sun K., Liu X., Chance K., Aben I., McKeever J., Frankenberg C. Satellite observations of atmospheric methane and their value for quantifying methane emissions // Atmospheric Chemistry and Physics. 2016. V. 16, P. 14371–14396, doi:10.5194/acp-16-14371-2016.
  19. Walter K. M., Edwards M. E., Grosse G., Zimov S. A., Chapin F. S. III. Thermokarst Lakes as a Source of Atmospheric CH4 During the Last Deglaciation // Science. 2007. V. 318, P. 633—636.
  20. Kulmala, M., Lappalainen, H. K., Petäjä, T., Kurten, T., Kerminen, V.-M., Viisanen, Y., Hari, P., Sorvari, S., Bäck, J., Bondur, V., Kasimov, N., Kotlyakov, V., Matvienko, G., Baklanov, A., Guo, H. D., Ding, A., Hansson, H.-C., and Zilitinkevich, S. Introduction: The Pan-Eurasian Experiment (PEEX) – multidisciplinary, multiscale and multicomponent research and capacity-building initiative // Atmospheric Chemistry and Physics. 2015. V. 15, P. 13085-13096, doi:10.5194/acp-15-13085-2015.
  21. Lappalainen, H. K., Kerminen, V.-M., Petäjä, T., Kurten, T., Baklanov, A., Shvidenko, A., et al. Pan-Eurasian Experiment (PEEX): Towards a holistic understanding of the feedbacks and interactions in the land–atmosphere–ocean–society continuum in the Northern Eurasian region // Atmospheric Chemistry and Physics. 2016. V. 16, P. 14421-14461, doi:10.5194/acp-16-14421-2016.
  22. MODIS Collection 6 NRT Hotspot / Active Fire Detections MCD14DL. Available on-line (https://earthdata.nasa.gov/firms). doi: 10.5067/FIRMS/MODIS/MCD14DL.NRT.006
  23. Molan Y. E., Kim Jin-Woo, Lu Zh., Wylie B. and Zhu Zh. Modeling Wildfire-Induced Permafrost Deformation in Аn Alaskan Boreal Forest Using InSAR Observations // Remote Sensing. 2018, V. 10(3), P. 405-422, doi:10.3390/rs10030405.
  24. Veefkind, J. P., Aben, E. A. A., McMullan, K., Forster, H., de Vries, J., Otter, G., Claas J., Eskes H.J., de Haan J.F., Kleipool Q., van Weele M., Hasekamp O., Hoogeveen R., Landgraf J., Snel R., Tol P., Ingmann P., Voors R., Kruizinga B., Vink R., Visser H., Levelt. P.F. TROPOMI on the ESA Sentinel-5 Precursor: A GMES mission for global observations of the atmospheric composition for climate, air quality and ozone layer applications // Remote Sensing of Environment. 2012. V. 120(SI), P. 70-83. doi:10.1016/j.rse.2011.09.027
  25. Yurganov L., Muller-Karger F., Leifer I. Methane increase over the Barents and Kara seas after the autumn pycnocline breakdown: satellite observations // Advances in Polar Science. 2019. V. 30(4), P. 382-390.
  26. Zou, M. M., Xiong, X. Z., Wu, Z. H., Li, S. S., Zhang, Y., & Chen, L. F. Increase of Atmospheric Methane Observed from Space-Borne and Ground-Based Measurements // Remote Sensing, 2019. V. 11(8), P. 16. doi:10.3390/rs11080964.

Презентация доклада



Ссылка для цитирования: Черепанова Е.В., Феоктистова Н.В., Чудакова М.А. Анализ аномалий концентраций метана над выгоревшими территориями бореально-арктической зоны Восточной Сибири в 2018-2019 гг. по данным TROPOMI // Материалы 18-й Всероссийской открытой конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, 2020. C. 187. DOI 10.21046/18DZZconf-2020a

Дистанционные методы исследования атмосферных и климатических процессов

187