Двадцатая международная конференция «СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА (Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений и объектов)»
XX.F.65
Оценка почвенной засухи на юге Западной Сибири по данным спутника SMOS
Романов А.Н. (1), Рябинин И.В. (1), Хвостов И.В. (1), Трошкин Д.Н. (1), Романов Д.А. (1)
(1) Институт водных и экологических проблем СО РАН, Барнаул, Российская Федерация
Почвенные засухи, относящиеся к категории опасных природных явлений, возникают при влажности почвы, недостаточной для нормального роста растений и характеризуются региональными особенностями, зависящими от метеорологических условий, особенностей климата, циркуляции атмосферы, а также от физических свойств почв. Длительные засухи, периодически наблюдаемые во многих аграрных регионах мира, способствуют снижению урожайности сельскохозяйственных культур, что ведет к удорожанию продукции растениеводства и являются угрозой продовольственной безопасности тех стран, где они происходят. Широкомасштабные исследования засух ведутся в разных регионах России [1-7]. Обобщение исследований засух в мире приведено в [8].
В данной работе приведены результаты дистанционного мониторинга почвенной засухи на юге Западной Сибири. Для оценки интенсивности и продолжительности почвенной засухи разработан микроволновый индекс почвенной засухи, основанный на использовании спутниковых измерений радиояркостных температур и зависимостей комплексной диэлектрической проницаемости и коэффициента излучения от объемной влажности, рассчитанных по данным измерений диэлектрических характеристиках почвы. Для оценки почвенной засухи использовались значения радиояркостных температур (Тя), определенные по данным спутника SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity) на частоте 1.41 ГГц, на горизонтальной поляризации, при угле зондирования 42.5 градуса (продукт L1C). В качестве основного объекта исследований были выбраны тестовые участки на территории Кулундинской равнины, расположенной на юге Западной Сибири и характеризующейся засушливым климатом. Рассчитаны тренды Тя и физической температуры (Т), описываемые линейными зависимостями. Данные спутникового зондирования, результаты полевых исследований и лабораторных измерений диэлектрических характеристик почв использовались для расчета объемных долей воды (W) в почве и микроволнового индекса почвенной засухи. Приведен сравнительный анализ дистанционных и полевых измерений W. По результатам исследований построены карты-схемы пространственного распределения объемной влажности почвы.
Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 22-17-20041, https://rscf.ru/project/22-17-20041/.
Ключевые слова: микроволновый индекс почвенной засухи, объемная влажность почвы, почвенная засуха, дистанционное микроволновое зондирование, спутник SMOS, Западная Сибирь.
Литература:
- Шмакин А.Б., Попова В.В. Динамика климатических экстремумов в Северной Евразии в конце XX века //Известия Российской академии наук. Физика атмосферы и океана. 2006. Т. 42. № 2. С. 157-166.
- Щербенко Е.В. Дистанционные методы выявления сельскохозяйственной засухи // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2007. Т. 4. № 2. Стр. 408-419.
- Золотокрылин А.Н., Титкова Т.Б. Спутниковый индекс климатических экстремумов засушливых земель / Аридные экосистемы, 2012. Т. 18. № 4 (53), с. 5-12.
- Золотокрылин А.Н., Титкова Т.Б., Черенкова Е.А., Виноградова В.В. Спутниковый индекс для оценки климатических экстремумов на засушливых землях (на примере Кумо-Манычской впадины) //Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т. 9. № 1. С. 114-121.
- А.Н. Золотокрылин, Т.Б. Титкова, Е.А. Черенкова, Виноградова В.В. Сравнительные исследования засух 2010 и 2012 гг. на Европейской территории России по метеорологическим и MODIS данным // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2013. Т. 10. № 1. С. 246-253.
- Золотокрылин А.Н., Черенкова Е.А., Титкова Т.Б. Аридизация засушливых земель европейской части России и связь с засухами //Известия Российской академии наук. Серия географическая. 2020. № 2. С. 207-217.
- Воропай Н.Н., Рязанова А.А. Засухи на территории Томской области // Метеорология и гидрология. 2020. № 12. С. 39-51.
- Добровольский С.Г. Засухи мира и их эволюция во времени: сельскохозяйственный, метеорологический и гидрологический аспекты //Водные ресурсы. 2015. т. 42. № 2. с. 119.
Презентация доклада
Видео доклада
Дистанционное зондирование растительных и почвенных покровов
330