Восемнадцатая Всероссийская Открытая конференция «СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА (Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений и объектов)»
XVIII.E.636
Спутниковое зондирование особенностей зоны смешения рек Волга и Ока в период вскрытия льда
Даниличева О.А. (1), Капустин И.А. (1), Ермаков С.А. (1)
(1) Институт прикладной физики РАН, Нижний Новгород, Россия
Слияние рек – один из самых сложных процессов в речной морфологии, который влияет на русловые деформации, перемешивание вод и распространение загрязнений. Часто область слияния рек визуально проявляется в виде тонкой переходной области или зоны смешения (ЗС), разделяющей два речных потока. Характеристики зоны смешения, в частности её ширина, являются важными индикаторами интенсивности процессов турбулентного перемешивания и обмена импульсом и веществом между двумя патоками, поэтому исследование физических механизмов, влияющих на формирование и проявление зоны смешения рек, является важной задачей, в частности в области дистанционного экологического мониторинга речных потоков. В ходе работы проанализированы спутниковые радиолокационные изображения зоны слияния рек Ока и Волга в период вскрытия льда. Показано проявление зоны смешения в виде снежницы, которая приводит к образованию проталин. Её образование предположительно связано с выбросами с заводов / тепловых электростанций и турбулентным перемешиванием речных потоков. Отчётливо наблюдалось увеличение обратного рассеяния радиолокационного сигнала на снежнице, что может быть связано с преобладанием поверхностного рассеяния (увеличением влияния шероховатости) при возрастании влажности снежно-ледового покрова. В условиях положительных среднесуточных температур интенсивное таяние льда привело к появлению областей открытой воды, в том числе частично покрытых фрагментированным льдом. Несмотря на то, что скорость ветра в период наблюдений составляла значения порядка 3-5 м/с, что заметно превосходит порог возбуждения ветровых волн, последние, очевидно, были достаточно слабыми, в том числе за счет эффектов затухания ветровых волн в присутствии льдин, поскольку это привело к проявлению ЗС в виде протяженной темной полосы, а также предположительно обусловило слабое рассеяние микроволн и после вскрытия “волжского рукава” ЗС.
Работа выполнена при поддержке РФФИ (проекты 18-45-520004, 20-05-00561).
Ключевые слова: дистанционное зондирование, обратное рассеяние, слияние рек, зона смешения, таяние, мокрый снег
Литература:
- Rutherford, J. C. River mixing. John Wiley & Son Ltd, Chichester. 1994. 347 pp.
- Smith, R., Daish, N. C. Dispersion far downstream of a river junction // Physics of Fluids A: Fluid Dynamics. 1991. V. 3. №. 5. P. 1102-1109.
- Ermakov, S.A., Molkov, A.A., Kapustin, I.A., Lazareva, T.N., Danilicheva, O.A., Shomina, O.V., Smirnova, M.V., and Lavrova,O.Y. Satellite and in-situ observations of a river confluence zone. // Proc. SPIE 11150, Remote Sensing of the Ocean, Sea Ice, Coastal Waters, and Large Water Regions. 2019. 111501S.
- Shi, J.; Dozier, J. Inferring snow wetness using C-band data from SIR-C’s polarimetric synthetic aperture radar // IEEE Trans. Geosci. Remote Sens. 1995. V. 33. P. 905–914.
- Ermakov S.A., Lazareva T.N., Leshev G.V., and Vostryakova D.V. Experimental study of wave damping due to ice floes in application to radar remote sensing of the marginal ice zone // Proc. SPIE 11529, Remote Sensing of the Ocean, Sea Ice, Coastal Waters, and Large Water Regions. 2020. 1152909.
Презентация доклада
Дистанционные исследования поверхности океана и ледяных покровов
206