Совместное применение методов численного моделирования и данных дистанционного зондирования для исследования уровенного режима р.Лены в условиях нехватки фактических данных

Обработка информации об уровнях воды на основе данных гидрологических постов не всегда позволяет решать научные и практические задачи, связанные с исследованиями водного режима на конкретных участках рек. Главным ограничением является разрежённость сети наблюдений, что затрудняет достижение приемлемой точности в определении и оценке динамики изменения уровня воды и других параметров. Таким образом, остаются малоизученными многие характеристики на участке между гидрологическими постами, в том числе влияющими на формирование максимальных уровней воды. В качестве дополнительных источников информации для исследования уровенного режима могут выступать данные, полученные в результате спутниковой альтиметрии. Однако у методов спутниковой альтиметрии есть свои недостатки, такие как малое пространственное и временное разрешение, а также трудность интерпретации спутниковых измерений в отдельные фазы водного режима. Расширить возможности спутниковой альтиметрии можно при помощи методов гидродинамического моделирования. Гидродинамические модели, с использованием вычислительных ресурсов, успешно воспроизводят характеристики затоплений с высокой детализацией и могут быть использованы для оценки уровней воды, в том числе в период ледовых явлений. Произведён совместный анализ уровней воды, полученных по измерениям альтиметрических спутников Sentinel-3A, Sentinel-3B и Jason CS и уровней, полученных в результате гидродинамического моделирования с использованием двумерной модели STREAM 2D. Особый интерес представляет попытка сравнения уровней во время ледостава и ледохода, максимальных уровней, учёт образования заторов. Альтиметрические данные также были использованы при сравнении уклонов водной поверхности, что в перспективе, при наличии батиметрии, может быть использовано для вычисления расходов воды на участках без иных фактических данных. Использование оптических снимков позволило сравнить смоделированные площади затопления с реальными данными. Однако при выходе воды на высокую пойму следует учитывать влияние густой растительности на отражённый спектр.
Исследование выполнено при поддержке гранта РНФ 24-17-00084 и государственного задания ИВП РАН, тема FMWZ-2022-0001