Материалы 21-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса»
Москва, ИКИ РАН, 13–17 ноября 2023 г.

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

XXI..480

Оценка геофизических параметров залива Кара-Богаз-Гол, окружающих пустынь и Каспийского моря по данным спутникового микроволнового зондирования

Митник Л.М. (1), Кулешов В.П. (1), Баранюк А.В. (1), Митник М.Л. (1)
(1) Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева ДВО РАН, Владивосток, Россия
Сведения о Каспийском море, заливе Кара-Богаз-Гол и окружающих залив пустынях необходимы для решении взаимосвязанных научных и прикладных проблем таких, как изменение климата, опустынивание, добыча мирабилита, развитие марикультуры и др. Залив вытянут с северо-запада на юго-восток, и имеет размеры 151 км по 41 ° ю.ш. и 167 км по 53 °45ʹ. Средняя глубина залива составляет 4,7 м с колебаниями от 2,2 до 6,2 м. Соленость в разных частях залива меняется от 40 до 272 ‰. Уровень залива ниже, чем в море, и поэтому вода Каспия c соленостью ≈13‰ через узкий пролив поступает в залив, где испаряется. Толщина слоя испаряемой воды меняется от 80 до 100 см в год, что при площади залива в 18000 км2, соответствует объёму 14,5 – 18 км3. Вариации этого важнейшего параметра зависят от изменчивости циркуляции атмосферы, параметров облачности и осадков, скорости и направления ветра не только над заливом, но и вокруг него. Взаимосвязь параметров состояния залива и окружающих пространств была изучена по показаниям метеостанции Кара-Богаз-Кел (41 º 03' с. ш., 52 º 55' в.д.) у западного побережья залива и яркостным температурам Тя(f), измеренным сканирующими радиометрами AMSR2 (спутник GCOM-W1) и GMI (спутник GPM) на частотах f от 6 до 183 ГГц на вертикальной (В) и горизонтальной (Г) поляризациях. По данным AMSR2, полученным над круговыми областями диаметром 80 км, расположенными в Каспийском море западнее залива, в Кара-Богаз-Голе и в полынно-солянковой пустыне восточнее залива, построены временные ряды усреднённых Тя(f) с 1 августа 2019 по 30 сентября 2023 года. Местное время при измерениях над заливом составляло ≈12 ч на восходящих витках и 01:30 ‒ на нисходящих. В работе приведены временные ряды метеорологических параметров и Тя(f) на В- и Г-поляризациях. Выполнены оценки сезонной и синоптической изменчивости Тя(f), обусловленные вариациями температуры поверхности, скорости ветра, интегрального содержания водяного пара в атмосфере и капельной воды в облаках над Каспийским морем и заливом Кара-Богаз-Гол. Совместный анализ временных рядов Тя(f) и результатов их статистической обработки позволяет оценить степень влияния различных геофизических переменных на вариации Тя на восходящих и нисходящих витках над каждой из круговых областей в теплый и холодный периоды. Выделены ситуации с осадками. Рассмотрена связь яркостных температур на частотах 6,9, 10,6, 23,8,36,5 и 89,0 ГГц с температурой воздуха у поверхности в дневное и ночное время. Выполнен анализ пространственной изменчивости полей Тя(f) при ясном небе и в условиях облачности. При интерпретации результатов использованы изображения спектрорадиометра MODIS со спутника Aqua и полученные на их основе продукты. Работа выполнена при поддержке Госбюджетной темы № 121021500054-3.

Ключевые слова: Кара-Богаз-Гол, Каспийское море, пустыни, AMSR2, GMI, яркостная температура, временные ряды, сезонная, синоптическая и суточная изменчивость
Литература:
  1. Лаврова О.Ю., Митягина М.И., Костяной А.Г. Спутниковые методы исследования изменчивости Каспийского моря. М., Институт космических исследований, 2022. 250 c.
  2. Митник Л.М., Митник М.Л., Дубина В.А. Дистанционное радиофизическое зондирование системы океан-атмосфера / Колл. авторов «Дальневосточные моря России». В 4 кн. / Гл. ред. В.А. Акуличев. Книга 4. Физические методы исследования / отв. ред. Г.И. Долгих. М: Наука, 2007. С.449-537.
  3. Grody N.C., Weng F. Microwave emission and scattering from deserts: Theory compared with satellite measurements // IEEE Trans. Geosci. Remote Sensing. 2008. V.46. N. 2. P.361-375.
  4. Kostianoy A.G., Ginzburg A.I., Lavrova O.Yu. et al. Comprehensive satellite monitoring of Caspian Sea conditions // Remote Sensing of the Asian Seas / eds.V. Barale, M. Gade. Springer, 2019. P.505–521.
  5. Li Y., Liu Y., Huang W. et al. Applicability assessment of passive mcrowave LST downscaling over semi–homogeneous desert underlying surface based on machine learning remote sensing. 2023. V.15. N. 10, 2626; https://doi.org/10.3390/rs15102626
  6. Mitnik L., Kuleshov V., Mitnik M., Khazanova E. Temporal variations of surface and atmosphere characteristics in TaklaMakan desert from AMSR2 observations // Proc. IGARSS2019. Japan, P. 6429-6432.
  7. Norouzi H., Rossow W., Temimi M. et al. Using microwave brightness temperature diurnal cycle to improve emissivity retrievals over land // Remote Sens. Environ.2012. V. 123. P. 470-482.
  8. Pinker R.T. Sun D.,Miller M. Robinson G.J. Diurnal cycle of land surface temperature in a desert encroachment zone as observed from satellites // Geophys. Res. Lett. 2007. V. 34.N. 11. P.
  9. Prakash S., Norouzi H., Azarderakhsh M., et.al. Estimation of consistent global microwave land surface emissivity from AMSR-E and AMSR2 observations // J. Appl. Meteorol. Climatol. 2018, V. 57. P., 907–919.


Ссылка для цитирования: Митник Л.М., Кулешов В.П., Баранюк А.В., Митник М.Л. Оценка геофизических параметров залива Кара-Богаз-Гол, окружающих пустынь и Каспийского моря по данным спутникового микроволнового зондирования // Материалы 21-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, 2023. C. 230. DOI 10.21046/21DZZconf-2023a

Дистанционные исследования водных объектов

230