Характеристики плюма реки Кубань по спутниковым данным

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

На основе спутниковых данных Landsat 8, 9 и Sentinel-1,2 за период 2017-2024 гг. исследована пространственно-временная изменчивость распространения плюма реки Кубань. Исследованы особенности проявления плюма на радиолокационных изображениях, а также в видимом и инфракрасном диапазоне. Показано, что плюм Кубани формируется из двух основных струй, а также вод Курчанского лимана вблизи устья реки. На основе анализа многолетних оптических данных выделено 4 типа распространения плюма: “западный”, “восточный”, “северный” и “вдольбереговой”. Наиболее обширное распространение происходит при “северном” типе, когда плюм распространялся на расстояние до 15,5 км от береговой линии. Основной причиной изменения распространения плюма является изменчивость ветровых условий. Исследована сезонная и межгодовая изменчивость распространения вод Кубани. За период 2019-2023 гг. в большинстве случаев фиксировались плюмы “западного” направления (2019 – 45%, 2020 – 49%, 2022 – 35% и 2023 – 45% случаев), кроме 2021 года, когда чаще плюмы распространялись на восток (в 37% случаев) под действием аномальных ветровых условий.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Н. В. Василенко

Морской гидрофизический институт Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: nadinkot.nk@gmail.com
Россия, Севастополь

А. А. Кубряков

Морской гидрофизический институт Российской академии наук

Email: nadinkot.nk@gmail.com
Россия, Севастополь

С. В. Станичный

Морской гидрофизический институт Российской академии наук

Email: nadinkot.nk@gmail.com
Россия, Севастополь

Список литературы

  1. Алескерова А.А., Кубряков А.А., Станичный С.В. Двухканальный метод восстановления температуры поверхности Черного моря по измерениям Landsat-8 // Исследование Земли из космоса. 2016. №. 4. С. 57–64. doi: 10.7868/S0205961416040023
  2. Бандурин М.А., Волосухин В.А., Приходько И.А., Романова А.С. Совершенствование мероприятий улучшения гидрологического режима Кубанского водного бассейна на примере реки Пшиш // Аграрный научный журнал. 2022. №. 11. С. 9–14. doi: 10.28983/asj.y2022i11pp9-14
  3. Бердников С.В., Дашкевич Л.В., Кулыгин В.В. Климатические условия и гидрологический режим Азовского моря в ХХ–начале ХХI вв // Водные биоресурсы и среда обитания. 2019. Т. 2. №. 2. С. 7–19.
  4. Гарькуша Д.Н., Федоров Ю.А., Трубник Р.Г., Доценко Н.В. Метан и сероводород в донных отложениях лиманов Азово-Черноморского бассейна // Антропогенная трансформация природной среды. 2022. Т. 8. № 1. С. 6–20. https://doi.org/10.17072/2410-8553-2022-1-6-20
  5. Гетманенко В.А., Губанов Е.П., Изергин Л.В. Оценка влияния зарегулирования рек на сохранение и воспроизводство биоресурсов Азовского моря // Труды Южного научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии. 2010. Т. 48. С. 52–58.
  6. Дьяков Н.Н., Фомин В.В., Мартынов Е.С., Гармашов А.В. Ветро-волновой режим Азовского моря // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. 2010. №. 22. С. 228–239.
  7. Завьялов П.О., Маккавеев П.Н., Коновалов Б.В., Осадчиев А.А., Хлебопашев П.В., Пелевин В.В., Грабовский А.Б., Ижицкий А.С., Гончаренко И.В., Соловьев Д.М., Полухин А.А. Гидрофизические и гидрохимические характеристики морских акваторий у устьев малых рек российского побережья Черного моря // Океанология. 2014. Т. 54. №. 3. С. 293–293. doi: 10.7868/S0030157414030150
  8. Иванов А.Ю., Хлебников Д.Б., Коновалов Б.Б., Евтушенко Н.Б., Терлеева Н.Б. Особенности отображения выносов рек в Черном море в данных дистанционного зондирования // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. Т. 15. №. 5. С. 191–202. doi: 10.21046/2070-7401-2018-15-5-191-202
  9. Косенко Ю.В., Баскакова Т.Е., Картамышева Т.Б. Роль стока реки Дон в формировании продуктивности Таганрогского залива // Водные биоресурсы и среда обитания. 2018. Т. 1. №. 3–4. С. 32–39.
  10. Косолапова Н.А. Водно-ресурсный потенциал развития регионов в бассейнах рек Дон и Кубань // Управление экономическими системами: электронный научный журнал. 2016. №. 7 (89). С. 18.
  11. Кубряков А.А., Станичный С.В., Зацепин А.Г., Кременецкий В.В. Распространение речных вод в Черном и Карском морях по спутниковым измерениям уровня, солености и хлорофилла А // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. 2013. №. 27. С. 394–398.
  12. Лаврова О.Ю., Назирова К.Р., Алферьева Я.О., Князев Н.А. Вынос р. Кубань в Темрюкский залив: спутниковые наблюдения и измерения in-situ // Материалы Восемнадцатой Всероссийской Открытой конференции с международным участием “Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса”. 16–20 ноября. 2020. ИКИ РАН, 2020. С. 218. doi: 10.21046/18DZZconf-2020a
  13. Ломакин П.Д., Чепыженко А.И., Чепыженко А.А. Поле концентрации растворенного органического вещества в Азовском море и Керченском проливе на базе оптических наблюдений // Морской гидрофизический журнал. 2016. № 5 (191). С. 76–88.
  14. Малышева Н.Н., Якуба С.Н. Развитие мелиорации на Кубани и рациональное водопользование при орошении риса // Рисоводство. 2017. №. 4. С. 47–56.
  15. Михайлов В.Н., Магрицкий Д.В. Современный водный баланс дельты Кубани и расчет притока кубанских вод в Азовское море //Труды Государственного океанографического института. 2008. №. 211. С. 222–248.
  16. Назирова К.Р., Лаврова О.Ю., Краюшкин Е.В., Соловьев Д.М., Жук Е.В., Алферьева Я.О. Особенности выявления параметров речного плюма контактными и дистанционными методами // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. №. 2. С. 227–243. doi: 10.21046/2070-7401-2019-16-2-227-243
  17. Наумова В.А., Евстигнеев М.П., Евстигнеев В.П., Любарец Е.П. Ветроволновые условия Азово-Черноморского побережья Украины // Сборник научных трудов УкрНИГМИ. 2010. Вып. 259. С.263–283.
  18. Осадчиев А.А. Распространение плюма реки Амур в Амурском лимане, Сахалинском заливе и Татарском проливе //Океанология. 2017. Т. 57. №. 3. С. 417–424. doi: 10.7868/S0030157417020150
  19. Папенко И.Н., Епатко А.Ф., Тхагапсо Ф.А. Регулирование стока в бассейне реки Кубань // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2008. №. 37. С. 27–48.
  20. Решетняк О.С., Комаров Р.С. Межгодовая и сезонная изменчивость стока растворенных веществ в дельтовых рукавах реки Кубани // Вестник Московского университета. Серия 5. География. 2023. №. 1. С. 95–105. doi: 10.55959/MSU0579-9414.5.78.1.8
  21. Симов В.Г., Дьяков Н.Н., Шевела Л.А. Приток речных вод в Азовское море // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. 2010. №. 23. С. 145–152.
  22. Сорокина В.В., Бердников С.В. Математическое моделирование терригенного осадконакопления в Азовском море // Океанология. 2008. Т. 48. №. 3. С. 456–466.
  23. Сорокина В.В., Бердников С.В. Биогенная нагрузка Дона и Кубани на экосистему Азовского моря // Водные ресурсы. 2018. Т. 45. №. 6. С. 670–684. doi: 10.1134/S0321059618060147
  24. Спиридонова Е.О., Панов Б.Н. Изменения структурных показателей и среднего значения поля солености вод Азовского моря //Морской гидрофизический журнал. 2021. Т. 37. № 3 (219). С. 305–317. doi: 10.22449/0233-7584-2021-3-305-317
  25. Щеголихина М.С., Лаврова О.Ю. Мониторинг выносов речных и лагунных вод в Азовское и Балтийское моря на основе спутниковых данных видимого диапазона // Вестник Тверского государственного университета. Серия: География и геоэкология. 2018. №. 3. С. 180–191. https://doi.org/10.26456/2226-7719-2018-3-180-191
  26. Brando V.E., Braga F., Zaggia L., Giardino C., Bresciani M., Matta E., Bellafiore D., Ferrarin C., Maicu F., Benetazzo A., Bonaldo D., Falcieri F.M., Coluccelli A., Russo A., Carniel S. High-resolution satellite turbidity and sea surface temperature observations of river plume interactions during a significant flood event // Ocean Science. 2015. Vol. 11. No. 6. P. 909–920. doi: 10.5194/os-11-909-2015
  27. Kubryakov A.A., Stanichny S.V., Zatsepin A.G. Interannual variability of Danube waters propagation in summer period of 1992–2015 and its influence on the Black Sea ecosystem // Journal of Marine Systems. 2018. Vol. 179. P. 10–30. doi: https://doi.org/10.1016/j.jmarsys.2017.11.001
  28. Lavrova O.Y., Soloviev D.M., Strochkov M.A., Bocharova T.Y., Kashnitsky A.V. River plumes investigation using Sentinel-2A MSI and Landsat-8 OLI data // Remote Sensing of the Ocean, Sea Ice, Coastal Waters, and Large Water Regions 2016. SPIE. 2016. Vol. 9999. P. 125–136.
  29. Shi W., Wang M. Satellite observations of flood‐driven Mississippi River plume in the spring of 2008 // Geophysical Research Letters. 2009. Vol. 36. №. 7. doi: 10.1029/2009GL037210

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Проявление плюма реки Кубань по спутниковым данным: а – OLI Landsat-8 от 05.09.2016 г. в естественных цветах (RGB-композит); б – MSI Sentinel-2 (band 4) от 04.03.2020 г.

Скачать (325KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Спутниковое изображение OLI Landsat 8 от 16.05.2019 г.

Скачать (330KB)
Метаданные
4. Рис. 3. а – спутниковое изображение OLI Landsat 8 от 13.10.2018 г.; б – спутниковое изображение MSI Sentinel-2 от 13.02.2020 г; в – данные о полях ветра MERRA-2 от 13.10.2018 г.; г – данные о полях ветра MERRA-2 от 13.02.2020 г.

Скачать (890KB)
Метаданные
5. Рис. 4. а – Спутниковое изображение OLI Landsat 8 от 10.02.2022 г.; б – количества осадков в районе бассейна реки Кубань по данным MERRA-2 Model за период 07.02.2022-12.02.2022 гг.; в – Изменчивость температуры воздуха над районом нижнего водосборного бассейна реки Кубань по данным MERRA-2 Model за период 06.02.2022-12.02.2022 гг.; г – График уровня воды в реке Кубань по гидропосту в г. Темрюк за период 01.02.2022-13.02.2022 гг. Данные получены на портале https://allrivers.info/.

Скачать (361KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Проявление плюма Кубани по данным Landsat 8. а – RGB-композит в натуральных цветах от 28.02.2017 г.; б – поле температуры поверхностного слоя моря от 28.02.2017 г.; в – RGB-композит в натуральных цветах от 19.10.2023 г.; г – поле температуры поверхностного слоя моря от 19.10.2023 г.

Скачать (697KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Спутниковые изображения от 31.08.2022 г. а – SAR-C Sentinel-1 (03:40 UTC); б – MSI Sentinel-2 (08:37 UTC).

Скачать (260KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Спутниковое изображение SAR-C Sentinel-1 от 30.01.2017 г.

Скачать (647KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Примеры распространения плюмов по данным Sentinel-2 (band 4). а – 18.02.2020 г. (“северный” тип распространения); б – 04.04.2017 г. (“восточный” тип распространения); в – 02.08.2017 г. (“западный” тип распространения); г – 12.07.2020 г. (“вдольбереговой” тип распространения).

Скачать (941KB)
Метаданные
10. Рис. 9. а – Спутниковое изображение MSI Sentinel-2 от 05.03.2017 г.; б – спутниковое изображение OLI Landsat 8 от 07.12.2021 г.; в – спутниковое изображение MSI Sentinel-2 от 30.09.2022 г.; г – данные о полях ветра MERRA-2 от 05.03.2017 г.; д – данные о полях ветра MERRA-2 от 07.12.2021 г.; е – данные о полях ветра MERRA-2 от 30.09.2022 г.

Скачать (817KB)
Метаданные
11. Рис. 10. а – Спутниковое изображение MSI Sentinel-2 от 03.07.2017 г.; б – спутниковое изображение OLI Landsat 8 от 02.09.2018 г.; в – данные о полях ветра MERRA-2 от 03.07.2017 г.; г – данные о полях ветра MERRA-2 от 02.09.2018 г.

Скачать (802KB)
Метаданные
12. Рис. 11. а – Спутниковое изображение OLI Landsat 8 от 11.05.2020 г.; б – спутниковое изображение OLI Landsat 8 от 11.04.2018 г.; в – данные о полях ветра MERRA-2 от 11.05.2020 г.; г – данные о полях ветра MERRA-2 от 11.04.2018 г.

Скачать (790KB)
Метаданные
13. Рис. 12. а – Спутниковое изображение MSI Sentinel-2 от 04.05.2017 г.; б – спутниковое изображение MSI Sentinel-2 от 16.09.2017 г.; в – данные о полях ветра MERRA-2 от 04.05.2017 г.; г – данные о полях ветра MERRA-2 от 16.09.2017 г.

Скачать (799KB)
Метаданные
14. Рис. 13. а – Направление распространения плюмов за 2019–2023 гг. по безоблачным спутниковым данным MSI Sentinel-2 и OLI Landsat 8-9 по сезонам; роза ветров за 2019–2013 гг. по данным реанализа ERA5: б – январь; в – апрель; г – июль; д – октябрь.

Скачать (619KB)
Метаданные
15. Рис. 14. Направление распространения плюмов по спутниковым данным и роза ветров за: а – 2019 г.; б – 2020 г.; в – 2021 г.; г – 2022 г.; д – 2023 г.; е – направление распространения плюмов по спутниковым данным за исследовательский период 2019–2023 гг.

Скачать (396KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».