Реализация уточненных алгоритмов расчета температуры поверхности моря, мутности воды и концентрации взвешенного вещества по данным дистанционного зондирования в информационно-аналитической системе “See the Caspian Sea”

Состояние экосистем Каспийского моря и его побережья вызывает серьезную озабоченность в силу не только антропогенных, но и природных причин (климатические изменения, экстремальные метеорологические и гидрологические явления, опасные природные явления и частота их повторяемости и т.д.). В связи с этим необходим комплексный анализ как климатических изменений, так и всех явлений, связанных с ними. Климатические изменения уже привели к резкому падению уровня моря [1, 2], изменению ледовой обстановки на Северном Каспии [3], интенсивности цветения фитопланктона, особенно на Южном Каспии [4], увеличению мутности в прибрежных районах [5,6], изменению частоты и интенсивности ветровых нагонов. Как правило, подобные явления оказывают значительное специфическое (чаще негативное) влияние на природные системы и инфраструктуру прибрежной зоны. Для понимания современного состояния и климатических изменений основных параметров морской среды Каспийского моря и проведения ее комплексного анализа необходимо использовать данные дистанционного зондирования, как исторические, так и оперативные, полученные по всей акватории моря.
Эта задача является одним из основных направлений работы по гранту Российского научного фонда N 23-77-00027, проект «Исследование климатической изменчивости термогидродинамического режима Каспийского моря по данным дистанционного зондирования» (2023-2026 гг.). Реализация данного проекта предполагает использование широких возможностей Центра коллективного пользования «ИКИ-Мониторинг», а также создание специализированной информационно-аналитической системы «See the Caspian Sea» (STCS), предназначенной для сбора, анализа и визуализации спутниковых и метеорологических данных по региону Каспийского моря. Комплексный анализ изменений указанных процессов потребовал включения в информационную систему STCS новых алгоритмов расчета на основе спутниковых данных мутности воды, концентрации взвешенных веществ, хлорофилла-а, температуры поверхности, разработанных на основе подспутниковых экспериментов в Каспийском море. Также предложены инструменты для выбора комбинаций каналов, при которых те или иные процессы наиболее ярко проявляются на спутниковых снимках. Данный доклад посвящен результатам адаптации существующих алгоритмов и методик к системе STCS.
Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда 23-77-00027 «Исследование климатической изменчивости термогидродинамического режима Каспийского моря по данным дистанционного зондирования» (2023–2026) (https://rscf.ru/project/23-77-00027/. Адаптация алгоритмов и внедрение их в систему STCS проведена в рамках государственного задания ИКИ РАН по теме «Мониторинг»,
госрегистрация № 122042500031-8 с использованием возможностей Центра коллективного пользования "ИКИ-Мониторинг"
[1] Лаврова О.Ю., Митягина М.И., Костяной А.Г. Спутниковые методы исследования изменчивости Каспийского моря. М.: ИКИ РАН, 2022. 250 с.
[2] Kostianoy, A.G., 2024: Research of the Caspian Sea in the framework of the International Project “The Caspian Sea Digital Twin”. Journal of Oceanological Research, 52 (2), p. 234–255, https://doi.org/10.29006/1564-2291.JOR-2024.52(2).12.
[3] Lavrova, O. Yu., Ginzburg, A. I., Kostianoy, A. G., Bocharova, T. Yu. (2022a), Interannual variability of ice cover in the Caspian Sea, J. Hydrology X. 2022, Vol. 17, Art. No. 100145, 14 p. https://doi.org/10.1016/j.hydroa.2022.100145.
[4] Lavrova, O. Yu., Kostianoy, A. G., Bocharova, T. Yu., Strochkov, A. Ya. (2024) Spatio-Temporal Variability of Algal Bloom in the Caspian Sea. Ecologica Montenegrina, 76, 14-48. https://doi.org/10.37828/em.2024.76.2.
[5] 146. Лаврова О. Ю., Назирова К. Р., Алферьева Я. О., Жаданова П. Д., Строчков А. Я. Сопоставление параметров плюмов рек Сулак и Терек на основе спутниковых данных и измерений in situ // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2022. Т. 19. № 5. С. 264–283. DOI: 10.21046/2070-7401-2022-19-5-264-283.
[6] 150. Лаврова О.Ю., Назирова К.Р., Алферьева Я.О., Соловьев Д.М., Жук Е.В. Изменение параметров плюма реки Сулак после схода селевых потоков в горах Дагестана // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2023. Т. 20. № 3. С. 323–329. DOI: 10.21046/2070-7401-2023-20-3-323-329.