Дистанционный мониторинг Обь-Томского междуречья

В пределах Обь-Томского междуречья происходит трансформация природных ландшафтов в природно-антропогенные под влиянием вырубки леса, распашки, мелиорации, водоотбора. Также значительный вклад в преобразование ландшафтов вносят пожары. Кроме того, пожары являются источником загрязнения атмосферы дымовым аэрозолем. Состояние атмосферы Обь-Томского междуречья связано также с преобладающим западным широтным переносом воздушных масс, однако в отдельные периоды наблюдается и меридиональный перенос с юга и севера. Принесенные с воздушными массами из других регионов аэрозоли могут также осаждаться на территории и вносить свой вклад в трансформацию ландшафтов. Сочетание комплекса спутниковых данных позволяет оценить не только состояние природных экосистем, но выявить изменения ландшафтов, оценить возможные экологические проблемы исследуемой территории. Цель исследования заключалась в оценке состояния природной среды Обь-Томского междуречья с использованием данных дистанционного зондирования. По данным космоснимка Landsat-8 за 17.07.2020 была построена карта растительности. На исследуемой территории сосновые леса распространены по повышенным элементам междуречной равнины и надпойменным террасам рек Томи и Оби. Выявлены открытые участки и вторичные березовые травяные и крупнотравные леса на месте вырубок, гарей и заброшенных полей. Оконтурены темнохвойные леса по долинам водораздельных речек и надпойменной террасы р. Оби. По КС Landsat-8 и Sentinel-2 за 12.04.2020, 29.06.2020, 17.07.2020, 11.08.2020, 28.09.2020 были рассчитаны вегетационные индексы NDVI, SWVI и показана их динамика в течение вегетационного периода. Например, 17.07.2020 в светлохвойных лесах значения NDVI изменяются от 0,6-0,7, в березовых - 0,7-0,8, на гарях - 0,4-0,5. На основе данных лидара CALIOP, установленного на спутнике CALIPSO (www-calipso.larc.nasa.gov), получена информация о слоях различных типов аэрозоля в атмосфере над исследуемой территорией. При прохождении траектории спутника CALIPSO над очагами пожаров, или дымовыми шлейфами от пожаров, можно оценить качественный состав атмосферного воздуха и высоту подъема аэрозолей над исследуемой территорией (Alekseeva et al., 2021), а также выявить направление регионального переноса. По данным лидара CALIOP за 13.04.2020, 30.06.2020, 16.07.2020, 11.08.2020, 29.09.2020 выявлено что в апреле наблюдается перенос дымов от пожаров в Кемеровской области и Красноярском крае. В июне наблюдается пожар на территории Обь-Томского междуречья, траектория CALIPSO пересекает дымовой шлейф от пожара, высота поднятия дыма достигает 5 км. В августе также наблюдается несколько очагов пожаров, в составе атмосферы фиксируется дым и пыль, высота поднятия которых составляет около 3 км. В сентябре пожаров на исследуемой территории не наблюдалось.
Комплексное использование данных Landsat и CALIPSO позволяет получить оценку экологического состояния территории Обь-Томского междуречья, при наличии пожаров или атмосферного переноса с соседних регионов выявить особенности распространения дымов и аэрозолей, определить области возможного загрязнения территории, на которые необходимо обратить внимание при организации наземного геоэкологического мониторинга.
Работа выполнена в рамках государственного задания ИХН СО РАН, финансируемого Министерством науки и высшего образования Российской Федерации (НИОКТР 121031500046-7) и государственного задания ИМКЭС СО РАН (121031300154-1).

Литература
1. CALIPSO – The Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observation [Электронный ресурс]. – URL: https://www-calipso.larc.nasa.gov.
2. Alekseeva M.N., Pustovalov K.N., Golovatskaya E.A. and Yaschenko I.G. Calculation of Aerosol Emissions from Fires in the Tomsk Region Based on Remote Sensing Data // Atmospheric and Oceanic Optics. 2021. V. 34. №. 01. pp. 68–73.