Двадцать третья международная конференция "СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА"
XXIII..56
Определение загрязненности морского льда по спутниковым данным
Алексеева Т.А. (1,2), Бородкин В.А. (1), Павлова Е.А. (1), Афанасьева Е.В. (1,2), Соколова Ю.В. (2), Тихонов В.В. (2,1,3), Алексеев В.В. (1), Коробов П.В. (1)
(1) Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт (ААНИИ), Санкт-Петербург, Россия
(2) Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
(3) Институт водных и экологических проблем СО РАН, Барнаул, Россия
Загрязненность морского льда – важная характеристика, которая является маркером многих процессов, происходящих в ледяном покрове в течение всего сезона ледообразования. Данных о загрязненности арктических льдов очень мало, они точечные, чаще всего получены в отдельных морских экспедициях [Barber et al., 2021; Eicken et al., 2005; Черепанов и Козловский, 1973 и другие]. Существуют методики автоматического картирования загрязненных льдов, представленные, например, в работах [Xie et al., 2024; Zhang N. et al, 2015; Waga et al., 2022; Huck et al., 2007], однако такие методики определяют не степень загрязненности морских льдов, а только наличие грязи на поверхности.
Путем визуального дешифрирования спутниковых снимков видимого диапазона в период таяния были получены обзорные карты загрязненности морского льда в Восточно-Сибирском море за период 2000-2025 гг. Была отработана методика картирования льдов различной загрязненности по 3 балльной шкале по спутниковым снимкам. Методика объединяет в себе принципы ледовой авиаразведки, которая проводилась в арктических морях в середине XX века и принципы составления обзорных ледовых карт. Полученные карты загрязненности ледяного покрова Восточно-Сибирского моря позволили впервые изучить ее пространственную и временную изменчивость. Межгодовой анализ показал, что наблюдается тренд на увеличение общей площади загрязненных льдов, что связано с интенсификацией динамических процессов в Арктике в последние 20 лет. Годы за период с 2000 по 2025 были поделены на годы с малой, средней и большой площадью загрязнения льдов в Восточно-Сибирском море.
Сопутствующая гидрометеорологическая информация за весь сезон формирования морского льда в районе исследований позволила отследить условия, при которых формируется лед той или иной стадии загрязненности. В данной работе привлекались данные о сроках становления припая, расчетные данные о ветровом волнении и информация о дрейфе ледяного покрова.
Финансирование: Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда, грант № 23-17-00161 (https://rscf.ru/project/23-17-00161/).
Ключевые слова: загрязненность, морской лед, Восточно-Сибирское море, дешифрирование спутниковых снимков
Литература:
- Черепанов Н.В., Козловский А.М. Внутриводный лед прибрежных вод Антарктиды. Бюллетень Советской Антарктической экспедиции. 1972, № 84, с. 61-65
- Barber, D. G., et al. Sediment-laden sea ice in southern Hudson Bay: Entrainment, transport, and biogeochemical implications. Elem Sci Anth. 2021. 9: 1. DOI: https://doi.org/10.1525/elementa.2020.00108
- Eicken H., Gradinger R., Gaylord A., Mahoney A., Rigor I., Melling H. Sediment transport by sea ice in the Chukchi and Beaufort Seas: Increasing importance due to changing ice conditions? Deep-Sea Research II. 2005. 52 (2005) 3281–3302
- Huck P, Light B, Eicken H, et al. Mapping sediment-laden sea ice in the Arctic using AVHRR remote-sensing data: Atmospheric correction and determination of reflectances as a function of ice type and sediment load. Remote Sensing of Environment. 2007, 107(3): 484–495, doi: 10.1016/j.rse.2006.10.002
- Waga H., Eicken H., Light B., Fukamachi Y. A neural network-based method for satellite-based mapping of sediment-laden sea ice in the Arctic. Remote Sensing of Environment 270. 2022, 112861, https://doi.org/10.1016/j.rse.2021.112861
- Xie Y., Liu T., Li N., Lei R. Changes in area fraction of sediment-laden sea ice in the Arctic Ocean during 2000 to 2021. Acta Oceanologica Sinica. 2024, 43(9): 81–92, doi: 10.1007/s13131-024-2364-1
- Zhang N., Wu Y., Zhang Q. Detection of sea ice in sediment laden water using MODIS in the Bohai Sea: a CART decision tree method, International Journal of Remote Sensing. 2015, 36:6, 1661-1674, DOI: 10.1080/01431161.2015.1015658
Дистанционное зондирование криосферных образований