Оценка радиационной энергии пожаров по спутниковым данным и её использование для расчета эмиссий углерода на территории Сибири

Пожары растительности являются одним из наиболее значимых факторов воздействия на леса, углеродный цикл и биоразнообразие в современных условиях. Такие пожары высвобождают значительное количество аэрозолей и парниковых газов, которые влияют на качество воздуха, погоду и климат. Применение спутниковых средств позволяет не только обнаруживать очаги пожаров, но и оценивать количество энергии, выделяемой в процессе горения биомассы, что позволяет оценивать интенсивность тепловыделения на кромке пожара и скорость сгорания биомассы. В работе представлены результаты оценки радиационной энергии пожаров (FRE, Fire Radiative Energy) и связанных с ними пирогенных эмиссий углерода на территории Сибири за период 2003–2025 гг. Исследование основано на использовании данных спутниковых систем MODIS и VIIRS с пространственным разрешением 375 – 1000 м, включая продукты тепловых аномалий и гарей. Оценка радиационной энергии пожаров выполнялась с помощью двух методов: интегрированием по методу трапеций и моделированием суточного цикла радиационной мощности пожаров с использованием гауссовой функции. Установлено, что оценки радиационной энергии пожаров, сделанные с учетом суточных вариаций радиационной мощности, дают в 2–3 раза большие оценки FRE по сравнению с интегрированием по методу трапеций. Сравнение полученных оценок эмиссий углерода с данными глобальных продуктов (GFED, FEER, FINN, QFED) показало высокую корреляцию временной динамики (R2 > 0,72). При этом, абсолютные значения эмиссий, рассчитанные с помощью оценок радиационной энергии пожаров, оказались ниже глобальных оценок, что, вероятно, связано пропусками спутниковыми сенсорами низкотемпературных пожаров и влиянием облачности. Наиболее близкие к глобальным продуктам результаты продемонстрировали данные VIIRS с разрешением 375 м.
Работа выполнена в рамках государственного задания № FWES-2024-0027 (ФИЦ КНЦ СО РАН).