№ 2 (2019)

Приведены результаты сравнительного анализа яркостных температур, полученных спутником SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity), и соответствующих им глубин промерзания почвы, измеренных на метеостанциях, расположенных на тестовых участках Кулундинской равнины. На основе ежедневных спутниковых измерений яркостных температур изучено влияние процессов промерзания почвы на микроволновое излучение подстилающей поверхности. С использованием модели микроволнового излучения плоскослоистой неоднородной, неизотермической среды выполнен теоретический расчет зависимости яркостной температуры почвы от глубины промерзания. В качестве входных параметров модели использовались реальные параметры почв Кулундинской равнины, а также климатические характеристики исследуемых областей, полученные на метеостанциях за этот же период. Из анализа спутниковых и полевых данных, а также модельных расчетов следует, что для оценки глубины промерзания почвы по ежедневным данным спутниковой микроволновой радиометрии необходимо знать дату начала замерзания почвенного покрова, а также диэлектрические характеристики мерзлой и незамерзшей почвы на тех участках, по которым выдается продукт SMOS по яркостной температуре. На основе спутниковых данных и модели микроволнового излучения почвы с верхним мерзлым слоем предложен способ определения глубины промерзания почвенного покрова.

В работе рассматривается проблема комплексного дешифрирования объектов размещения твердых коммунальных отходов по данным космической съемки высокого пространственного разрешения. Анализируются основные дешифровочные признаки свалок на оптических космических снимках высокого пространственного разрешения. Представлены результаты текстурного и фрактального анализа космических изображений свалок. Выявлены статистические свойства и цветовые особенности фрагментов изображений в местах размещения отходов. Представлена математическая модель текстур компонентов замусоривания и рассчитаны фрактальные размерности снимков высокого разрешения в зонах размещения свалок.

Цель статьи — изложить результаты разработки математической модели развития морфологической структуры эрозионно-термокарстовых равнин на основе подходов математической морфологии ландшафта с использованием данных дистанционного зондирования. На основании теоретического анализа была разработана модель развития морфологической структуры эрозионно-термокарстовых равнин и эмпирически проверена на ряде ключевых участков. Проведенный анализ позволил сделать вывод о том, что в разных физико-географических, геологических и геокриологических условиях теоретические результаты об экспоненциальном распределении площадей хасыреев подтверждаются эмпирически и о том, что распределение площадей термокарстовых озер в пределах эрозионно-термокарстовых равнин соответствует как гамма-распределению, так и лог-
нормальному распределению. Показано, что распределение средних радиусов и диаметров хасыреев должно отвечать распределению Рэлея. Анализ показывает, что на выбранных участках наиболее часто реализуется вариант с синхронным стартом термокарстовых процессов. Также разработанная модель позволяет дать оценку динамических параметров процессов по значениям ландшафтных метрик одного временного среза.

В работе по спутниковым данным среднего и высокого разрешения исследуются механизмы образования и распространения взвешенного вещества (ВВ) у Западного берега Крыма при воздействии сильных ветров различных направлений. Было отмечено, что максимальные значения концентрация ВВ принимает при ветрах южного направления, достигая значений 200 мг/л. Зона высоких концентрации ВВ расположена в районе Западного шельфа Крыма и ограничена изобатой 50 м. Волновое воздействие при южном ветре способствует взмучиванию донных осадков и разрушению глинистых клифов на Западном берегу Крыма. После шторма возникает северное вдольбереговое течение, которое переносит ВВ на север. При северо-восточных ветрах наиболее высокие концентрации ВВ отмечаются не у берега, а в мористой части шельфа между изобатами 30 и 50 м. Вероятно, что такие ветра взмучивают донные осадки на мелководье, которые затем отгоняются от побережья по действием ветрового сгона. На их замену проходят чистые холодные воды из более глубоких слоев, которые наблюдаются у побережья. Особенностью действия северных и северо-западных штормов является образование вдольберегового струйного течения вдоль западного побережья. Течение возникает на фронтальной зоне апвеллинга. Поток переносит ВВ на юг в глубоководную часть моря. Концентрация ВВ в этом случае также значительно ниже, чем при воздействии южных ветров, однако может достигать величины 3 мг/л.

Представлены результаты систематических (2003–2017 гг.) измерений общего содержания и средней по высоте относительной объемной концентрации СО на станции Новолазаревская спектрометром с разрешением 0.2 см⁻¹. Решение обратной задачи определения общего содержания СО, а также мешающих газов (Н₂О и N₂O) осуществлялось с помощью пакета программ SFIT4. Анализ данных показал, что за период измерений среднее общее содержание СО на ст. Новолазаревская составило
(8 ± 2)10¹⁷ молек/см², а средняя по высоте объемная концентрация (37 ± 8) млрд−1. Полученные данные сопоставлены с вариациями общего содержания СО на ст. Arrival-Heights, со спутниковыми данными MOPITT, а также с приземными значениями концентрации СО на ст. Syova. Максимальные значения СО наблюдаются в сентябре, минимальные — в январе–феврале. Для всех рассмотренных рядов тренды незначимы, при этом наблюдаются периоды повышенного содержания СО (2010 г.), в последние годы (2014–2017 гг.) проявляется тенденция к росту минимальных значений СО. Как для ст. Новолазаревская, так и ст. Арривал-Хайтс характерно превышение спутниковых данных над наземными, составляющее 19% и 14% соответственно, при этом наблюдается сезонная зависимость величины отклонения с минимальными отклонениями в декабре–январе. Данные приземных измерений общего содержания на ст. Новолазаревская и Арривал-Хайтс достаточно хорошо согласуются, а начиная с 2010 г. среднее отклонение составляет 2.4%. Среднее значение концентрации СО на ст. Сьова выше, чем средняя по высоте концентрация на ст. Новолазаревская и составляет 51 млрд−1. По данным спектрального, вейвлетного и композитного анализов во всех рассмотренных рядах присутствуют колебания в интервале 6–45 месяцев с практически совпадающими периодами и фазовыми соотношениями.

Памяти Арнольда Сергеевича Селиванова