Использование спутниковой ИК-информации о температуре поверхности океана для рыбохозяйственных исследований

В связи с сокращением научно-исследовательских экспедиций в промысловых акваториях Мирового океана возникла необходимость в информационной поддержке сырьевых исследований с помощью спутникового мониторинга температуры поверхности океана (ТПО).
Для решения поставленных задач ФГБНУ «ВНИРО» развивает и совершенствует технологии анализа спутниковых данных о ТПО в промысловых районах морей России и Мирового океана (Ванюшин и др., 2006). Начиная с 1986 года осуществляет формирование непрерывной базы данных о распределении ТПО в основных промысловых районах Мирового океана в виде цифровых и аналоговых карт, построенных на основе комплексного анализа цифровых материалов ежесуточной инфракрасной съемки с метеорологических искусственных спутников Земли и квазисинхронных данных «in situ» с судов, буев и береговых станций.
При восстановлении температуры моря используется гистограммный метод обработки и выборки данных инфракрасной съемки, полученных со спутников серий «GOES» (США), «Meteosat» (Европейское Космическое Агентство) и «HIMAWARI» (Япония). Для обработки данных спутников серий “NOAA” (США) используется 5-ти -канальная методика обработки материалов съемки в цифровом виде. Полученные в результате матрицы спутниковых данных (разрешение от 0,3 до 1,0 географического градуса) интегрируются с матрицами соответствующего периода, построенными на основе измерений температуры воды с судов, буев и береговых станций, что необходимо для введения региональных поправок за влияние атмосферы на дистанционные измерения температуры морской воды.
На основании рассчитанных сводных матриц ТПО осуществляется построение карт ТПО базовой недельной дискретности в аналоговом и цифровом видах. В настоящее время ФГБНУ «ВНИРО» является обладателем базы данных карт ТПО следующих акваторий: Северо-Восточная Атлантика (50-76º с.ш./42º з.д.-59º в.д.) с 1987 г., Северо-Западная часть Тихого океана (30-66º с.ш./136º в.д.-165º з.д.) с 1990 г., Центрально-Восточная Атлантика (15-30,5º с.ш./21-9,5º з.д.) с 2004 г., Юго-Западная Атлантика (34-56º ю.ш./70-48º з.д.) с 1987г., акватория острова Южная Георгия (45-60º ю.ш./50-30º з.д.) с 1999 г., Северо-Западная часть Индийского океана (15º с.ш.-10º ю.ш./45-75º в.д.) с 1990 г., Юго-Восточная Атлантика (0-36º ю.ш./6º з.д.-21º в.д.) с 1988 г., Юго-Восточная часть Тихого океана (0-50º ю.ш./100-68º з.д.) с 1986 г.
Такого рода картографические материалы позволяют проводить оперативный мониторинг изменчивости тепловых полей и оценку тренда ТПО в синоптическом масштабе времени непосредственно в зонах работы рыболовных судов РФ во время промысла.
Для последующего анализа влияния температурных условий водной среды на жизненные циклы различных гидробионтов на основе карт недельной дискретности выпускаются следующие карты анализа ТПО месячной дискретности с расчетом до 0,1С: среднемесячные карты ТПО промрайонов; карты тенденций ТПО (сравнение с предыдущим месяцем); карты разницы ТПО (сравнение с аналогичным месяцами прошлых лет); карты аномалий ТПО (сравнение с климатическими данными ТПО), карты градиентов ТПО, которые по запросу передаются потребителям отрасли.
В целях осуществления конкретных исследовательских работ осуществляется построение долгопериодных карт ТПО сезонной, годовой, многолетней дискретности. Картографические материалы такого рода позволяют производить ретроспективный анализ изменчивости гидрологической обстановки в промысловых районах с целью поиска сезонов и годов - аналогов по температурным условиям (к примеру, при оценке уровня продуктивности азиатской горбуши (Царева и др., 2018)), осуществлять сравнительный анализ влияния ТПО на условия нереста, выживаемость и развитие молоди различных гидробионтов, таких как северо-восточная арктическая треска (Булатова, Ванюшин, 2017), а также оценивать сроки начала и перспективы промысла различных объектов, таких как кальмар Illex argentinus в Юго-Западной Атлантике (Барканова, Глубоковский, 2014) в зонах действия рыболовных судов.