Мониторинг пыльных бурь Приаралья с использованием космических данных и моделирования

Приаральский регион оказывает огромное влияние на экологическое состояние как Казахстана, так и всего центрально-азиатского региона. Это обусловлено процессом падениея уровня воды в Аральском море, в результате чего на его осушенном дне образовались новые мощные источники пыльных бурь, причем солевых, шлейфы которых могут распространяться на сотни километров. С 90-х годов прошлого века возможности наземного контроля над этим регионом значительно снизились. Использование ДДЗ и моделирования пыльных бурям Приаралья может в определенной мере компенсировать этот недостаток.
Базовыми для этих работ являются данные NOAA AVHRR и MODIS (Terra и Aqua), позволяющие проводить регулярный мониторинг территории. По ним с помощью разработанной методики дешифрирования определяются основные характеристики зафиксированных по снимкам пыльных бурь. По космическим снимкам можно оценить длину пылевого выноса. Но сколько она будет продолжаться дальше и когда началась оценить нельзя, а зафиксировать всю ее динамику по космическим снимкам далеко не всегда удается, в том числе и из-за облачности. Кроме того, космоснимки дают статичную мгновенную двумерную характеристику верхней плоскости пыльной бури, по которой можно оценить площадь, охваченную бурей. Но оценить трехмерную структуру пыльной бури, которая и определяет массовое содержание бури, по ним невозможно. Масса пылевого облака в значительной степени зависит от метеорологических характеристик, определяющих его трехмерную структуру и при одних и тех же фиксируемых на разных снимкам параметрах (площадь и длина верхней поверхности пылевого облака) масса пылевых облаков может отличаться на несколько порядков.
Оценить указанные выше параметры, в том числе и массу, можно с помощью моделирования динамики развития пыльных бурь. Функциональная схема моделирования процессов выноса аэрозолей пыльными бурями состоит из базового комплекса, с помощью которого проводится моделирование сложных процессов переноса, дисперсии и выпадения аэрозолей различного генезиса, а также входных блоков метеоданных и данных о структуре поверхности рассматриваемого региона, в том числе рельефа.
В качестве базового используется программный комплекс HYSPLIT (свободно распространяемый в Интернете). Поля метеорологических данных для него берутся из архива Национального Центра Климатических данных (NOAA National Climatic Data Center) через ИНТЕРНЕТ. Метеорологический блок комплекса позволяет проводить анализ и визуализацию метеорологических данных для выбранного региона в определенном временном масштабе, что дает возможность промоделировать пространственно-временную динамику пыльных бурь, обнаруженных по ДДЗ. Космоснимки используются не только для фиксации пыльных бурь, но также и для отладки пороговых значений при моделировании.