Межгодовая изменчивость ледяного покрова в Каспийском море

Проведено исследование межгодовой изменчивости характеристик ледяного покрова в Северном Каспии за 23 зимних сезона (1 ноября - 15 апреля) с 1999/2000 по 2021/2022 гг. В качестве исходных данных использовались данные спутникового дистанционного зондирования радиолокационного и видимого диапазона электромагнитного спектра, данные реанализа MERRA-2, доступные в системе Giovanni (https://giovanni.gsfc.nasa.gov/giovanni/) и архивные данные метеорологической станции Астрахань. Максимальная годовая площадь ледяного покрова, даты начала замерзания и таяния льда, продолжительность ледяного покрова определялись по спутниковым данным дистанционного зондирования, в основном по радиолокационным данным радиолокаторов спутников Европейского космического агентства, начиная с ERS-2 и заканчивая тандемом Sentinel-1A, -1B. Для данных оптического диапазона Sentinel-2 MSI и Landsat-8 OLI была предложена комбинация каналов, как видимого, так и ИК диапазонов, которая позволяет лучше отличить ледяной покров от облаков или суши, чем стандартные RGB композиты. Для оценки индекса суровости зим применялся критерий на основе суммы градусо-дней замерзания (SFDD). Для этого использовались значения суточной минимальной температуры воздуха над Северным Каспием (44.46-47.14 с.ш., 46.70-52.90 в.д.), среднесуточной и суточной минимальной над его наиболее холодной восточной частью (с западной границей на 50 меридиане с.ш.), полученные из реанализа MERRA-2, а также данные метеостанции в Астрахани. Полученные результаты определения SFDD показывают, что до зимы 2011/2012 года в среднем наблюдалась тенденция охлаждения (с заметной межгодовой изменчивостью), тогда как после этой зимы она сменилась потеплением для Астрахани и практически исчезла для Северного Каспия и его восточной части. Заметную межгодовую изменчивость демонстрируют также максимальная площадь льда и продолжительность ледового покрова, оба параметра имеют максимумы зимой 2011/2012 гг. Было выявлено, что в 21 веке, по сравнению с 20 веком, количество очень суровых и суровых зим уменьшилось, а количество мягких зим увеличилось.
Работа выполнена при финансовой поддержке РНФ, грант 19- 77-20060. Обработка и анализ спутниковых данных проводились с использованием возможностей Центра коллективного пользования «ИКИ-мониторинг», развитие которой осуществляется в рамках темы «Мониторинг» (госрегистрация № 122042500031-8)