Новый подход к мониторингу очагов опустынивания Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

АРИДНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ, 2011, том 17, № 3 (48), с. 14-22

-СИСТЕМНОЕ ИЗУЧЕНИЕ АРИДНЫХ ТЕРРИТОРИЙ —————

УДК 551.5

НОВЫЙ ПОДХОД К МОНИТОРИНГУ ОЧАГОВ ОПУСТЫНИВАНИЯ

© 2011 г. А.Н. Золотокрылин, Т.Б. Титкова

Учреждение Российской академии наук Институт географии РАН Россия, 109017Москва, Старомонентный пер., 29. E-mail: [email protected]

Для изучения динамики очагов опустынивания предложен новый подход, апробированный на примере засушливых земель Северо-Западного Прикаспия. По данным спутниковых наблюдений за альбедо и температурой поверхности за период 2000-2009 гг. выделены очаги опустынивания природного и антропогенного происхождения, где аридизация усилена обратной связью альбедо-осадки. Сравнение площади очагов опустынивания в 2005-2009 и 2000-2004 гг. выявило разнонаправленные изменения: Черноземельский очаг сократился, а в Астраханской области и Западном Казахстане очаги расширились и произошло их слияние. Ключевые слова: засушливые земли, опустынивание, аридизация, деградация земель, альбедо и температура поверхности, мезомасштабная обратная связь альбедо-осадки.

Введение

Опустынивание в точном обозначении этого понятия означает взаимодействие аридизации и деградации засушливых земель. Под аридизацией климата понимается не только уменьшение атмосферного увлажнения территории, но и мезомасштабные процессы ее теплообмена с пограничным слоем атмосферы. В этом случае аридизация поддерживается положительной обратной связью альбедо-осадки (Золотокрылин, 2003). Основанием для формирования положительной обратной связи служит отрицательная корреляция между альбедо и температурой поверхности, вызывающая понижение температуры поверхности с ростом альбедо при изреживании растительного покрова

Примером такого взаимодействия можно считать положительную обратную связь альбедо-осадки в пограничном слое атмосферы, известную как гипотеза мезомасштабного альбедного механизма опустынивания Оттермана (Otterman, 1974). Согласно этой гипотезе засушливые земли с сильно деградированным растительным покровом имеют более высокое альбедо и более низкую дневную температуру поверхности по сравнению с менее деградированными участками. В случае расширения деградированных участков до мезомасштаба (~50-100 км2) над ними начинают преобладать нисходящие воздушные потоки, которые приводят к размыванию кучево-дождевых облаков и локальному уменьшению выпадающих осадков. Снижение осадков усиливает деградацию, что вызывает новое повышение альбедо поверхности. Таким образом, усиливающаяся деградация растительного покрова поддерживает аридизацию, а аридизация - деградацию.

Данная гипотеза может быть основанием для разработки подхода к получению новой информации о динамике опустынивания в условиях меняющегося климата. Эта информация касается территориальной дифференциации аридизации, степень интенсивости которой определяется обратными связями с деградационными процессами (пастбищная дигрессия, ветровая эрозия, засоление и т. д.). Таким образом, меняющаяся картина деградационных процессов на засушливых землях дополняется оценкой их взаимодействия с аридизацией. Она позволит более углубленно трактовать результаты наземных и дистанционных

наблюдений за деградационными процессами, которые уже зафиксированы в картографических материалах.

В данной статье применение подхода рассматривается на примере засушливых земель Северо-Западного Прикаспия. По данным спутниковых наблюдений за альбедо и температурой поверхности за период 2000-2009 гг. предполагается: (1) выделить затрагиваемые опустыниванием деградированные земли природного и антропогенного происхождения с усилением аридизации обратной связью альбедо-осадки; (2) из сравнения двух пятилетних периодов получить оценку тенденции опустынивания.

Суть подхода

Подход базируется на разработанной в конце ХХ в. гипотезе о климатическом опустынивании с обратными связями альбедо-осадки (Золотокрылин, 2003). Согласно этой гипотезе климатическое опустынивание доминирует в аридных условиях и поддерживается региональной положительной обратной связью альбедо-осадки.

Положительная обратная связь поддерживается структурой теплового баланса поверхности, в котором почти все поглощенное радиационное тепло тратится на турбулентный прогрев приземной атмосферы. В этих условиях характерно радиационное регулирование температуры поверхности, которое выражается отрицательной корреляцией между альбедо и температурой поверхности. Иными словами, повышение альбедо поверхности сопровождается падением ее температуры, снижением конвекции, уменьшением облачности и в результате уменьшением частоты и количества региональных осадков. Таким образом, происходит самоподдержание климатического опустынивания.

В семиаридных районах происходит процесс замещения положительной обратной связи на отрицательную, которая становится доминирующей в субгумидных условиях. В районах с выраженным растительным покровом (поймы и дельты транзитных рек, разливы бессточных рек и т.д.) возникают условия для формирования мезомасштабной отрицательной обратной связи альбедо-осадки, препятствующей климатическому опустыниванию. Основанием отрицательной обратной связи становится эвапотранспирационное регулирование температуры поверхности. В этих районах заметная часть поглощенного поверхностью радиационного тепла уже тратится на транспирацию и испарение. В результате, с увеличением альбедо поверхности возрастает и ее температура (между ними возникает положительная корреляция), так как часть тепла, тратившегося на транспирацию, переключается на турбулентный прогрев приземной атмосферы.

В то же время в семиаридных землях продолжают сохраняться отдельные районы с выраженной мезомасштабной положительной обратной связью. Это крупные массивы перевеянных песков, обширные депрессии с солончаками, а также крупные очаги пастбищной дигрессии. В этих районах наблюдается локальное уменьшение осадков по сравнению с региональными вследствие частого размывания облаков. В итоге семиаридные земли представляют собой мозаику районов с положительными и отрицательными обратными связями альбедо-осадки.

В субгумидных землях доминирующими становятся условия, благоприятствующие формированию отрицательной обратной связи. Но и здесь нередко возможно появление очагов антропогенной деградации земель с мезомасштабной положительной обратной связью.

Таким образом, взаимодействие аридизации и природно-антропогенной деградации на засушливых землях может быть выражено двумя типами регулирования температуры поверхности: радиационным и эвапотранспирационным. Они могут быть определены по знаку корреляции между альбедо и температурой поверхности. Взаимодействие аридизации

и деградированных земель с радиационным терморегулированием поверхности усиливает аридизацию, а с эвапотранспирационным - сдерживает.

Территория, данные и методика исследования

Территория исследования охватывает целиком Северо-Западный Прикаспий и часть Северного Прикаспия и ограничена 45-50°с.ш. и 44-51°в.д. Территория включает российские регионы (Калмыкия, Астраханская и южные районы Волгоградской и Саратовской областей), а также западные районы Казахстана. Территория представлена субгумидными, семиаридными и аридными землями. Согласно «Фитоэкологической карте Северного Прикаспия» здесь имеют зональное распространение средние (сухие) степи с каштановыми почвами, южные (опустыненные) степи со светлокаштановыми почвами, растительность северных пустынь с бурыми почвами и сельскохозяйственные земли на их месте (Сафронова, 2002).

В работе использованы данные Центра LP DAAC NASA: LAND PROCESSES DISTRIBUTED ACTIVE ARCHIVE CENTER (https:// lpdaac.usgs.gov/lpdaac/products/ modis_products) по альбедо и среднемесячной температуре поверхности за период 20002009 гг. Они имеют разрешение 0.05° (в среднем 5600 м), исправлены, очищены от облаков. Для всех параметров использовалась географическая сетка моделирования климата (CMG).

Для альбедо (BRDF-Albedo Model Parameters 16-Day L3 0.05Deg CMG) использовалась модель MCD43 C1 версии 005 ("MCD" - означает, что объединялись самые качественные данные спутников MODIS/Terra+Aqua BRDF/Albedo).

Среднемесячное альбедо было вычислено за следующие сроки: май: 30.04-15.05, 16-31; июнь: 1.06-16.06, 17.06-02.07; июль: 3.07-18.07, 19.07-03.08; август: 4.08-19.08, 20.08-28.08; сентябрь: 29.08-12.09, 13.09-29.09.

Для среднемесячной температуры поверхности (Land Surface Temperature and Emissivity Monthly L3 Global 0.05 Deg CMG) использовалась модель MOD11 C3 версии 005; данные спутника MODIS/Terra. Использовались уже подготовленные среднемесячные значения температуры.

Среднемесячные коэффициенты корреляции между альбедо и температурой поверхности рассчитывались на основании их значений для участков 0.5х0.5°. Каждый участок включал 10х 10=100 измерений. Месячные карты поля корреляции строились в системе MATLAB. В итоге анализировались карты среднемесячных значений коэффициентов корреляции для периодов 2000-2004 и 2005-2009 гг. Отрицательный коэффициент корреляции позволяет выделить территорию, на которой аридизация усиливается, и эта территория подвержена опустыниванию. При этом величина коэффициента корреляции характеризует интенсивность опустынивания. На деградированных территориях с низким положительным коэффициентом корреляции возможна слабая аридизация, а на территориях с высоким -аридизационнные процессы маловероятны.

Глобальные среднемесячные значения индекса растительности NDVI были получены по данным MODIS/Terra модели MOD13C2 (варианта-005; Vegetation Indices Monthly L3 Global 0.05Deg CMG). Временная дискретность составляет 1 месяц.

В работе использована также карта природного районирования Прикаспийской низменности (Доскач, 1979).

Результаты

Пример распределения среднемесячного коэффициента корреляции между альбедо и температурой поверхности на исследуемой территории за июнь 2000-2004 и 2005-2009 гг.

представлен на рисунке 1 а, б. Территории с отрицательной корреляцией выделены серым цветом. Более темным цветом закрашена область с положительным коэффициентом корреляции более 0.8.

„44 45° 46° 47° 48° 49° 50° 51

44 45 46° 47° 48° 49° 50 51

2000-2004

2005-2009

граница России

а) б)

Рис. 1. Очаги опустынивания в Северо-Западном Прикаспии в июне за периоды 2000-2004 (a) и 20052009 гг. (б); в очагах отрицательная корреляция между альбедо и температурой поверхности - серый цвет; положительная корреляция - черный цвет. Fig. 1. Seats of desertification in the Nort-Western Caspian Region in June 2000-2004 (a) and 2005-2009 (б). Negative correlation between albedo and surface temperature marked grey, positive correlation marked black.

По оценке авторов распределение коэффициента (рис. 1а, б) в целом отражает природное районирование территории А.Г. Доскач (1979). Высокий положительный коэффициент корреляции, указывающий на отсутствие или слабую локальную аридизацию, характерен для области «Волго-Ахтубинская пойма и дельта Волги». Слабый положительный коэффициент корреляции распространен на субгумидных землях к западу от Волги, а также в районах Узенско-Чижинской системы разливов бессточных рек и Урало-Кушумской суглинистой равнины на территории Казахстана.

На рисунке 1 а и 1 б четко выделяются очаги затрагиваемых опустыниванием земель на основании отрицательного коэффициента корреляции. Так, на рисунке 1 а выделяются очаги на Центрально-Черноземельской песчаной равнине, на Эльтонско-Боткульской супесчаной озерно-солончаковой равнине и в Харабалинском и Красноярском районах Астраханской области.

Центрально-Черноземельский очаг опустынивания возник во второй половине ХХ в. в результате длительной пастбищной дигрессии (Виноградов и др., 1999). К 1987 г. он достиг максимальных размеров. Начавшееся в конце 1980-х гг. восстановление растительного покрова в Северо-Западном Прикаспии, вызванное как ослаблением засушливости регионального климата, так и резким падением пастбищной нагрузки (Неронов, 1998; Виноградов и др., 1999; Золотокрылин, Виноградова, 2007), а также положительным эффектом фитомелиоративных работ (Виноградов и др., 1999), способствовало заметному сокращению площади очага к 2000 г. Организованные в 1990-х гг. биосферный заповедник «Черные Земли» и его буферные зоны также сыграли свою роль в ослаблении опустынивания. Сравнение аэрокосмических снимков ключевого участка в северо-западной

части заповедника показало, что площадь деградированных земель здесь уменьшилась с 6600 га в 1989 г. до 44 га в 2002 г., т.е. в 150 раз (Кулик и др., 2006).

Размер очага опустынивания в 2000-2004 гг. в июне составлял более 100 км по долготе и менее 100 км по широте (рис. 1 а). По данным исследований в 2005-2008 гг. в заповеднике наблюдалось снижение дефляционных процессов, восстановление травостоя и вторичное зацелинение песчаных массивов (Федорова, 2009; Чимидов, 2009).

Второй очаг опустынивания локализуется в вытянутой с северо-запада на юго-восток депрессии, на днище которой располагается топкий солончак Хаки-сор длиной до 70 км (рис. 1 а). Этот огромный голый солончак представляет собой соленое безжизненное пространство.

Третий очаг опустынивания на стыке Красноярского и Харабалинского районов Астраханской области - результат пастбищной дигрессии. Очаг был зафиксирован в 1990-е гг. на картах опустынивания российской части Прикаспийского региона (Борликов и др., 2000), а ключевой участок исследовался методом аэрокосмического мониторинга (Юферев, 2009).

Важно отметить, что положение нулевой изолинии, разделяющей земли с положительным и отрицательным коэффициентами корреляции, неустойчиво в течение вегетационного сезона и в межгодовом ходе. Ее неустойчивость регулируется в основном региональным климатом и в меньшей степени антропогенной нагрузкой на землю. Например, площадь очагов опустынивания сокращается в мае с одновременным снижением интенсивности опустынивания. Площадь очагов и интенсивность опустынивания повышается к концу лета и вновь начинает снижаться в сентябре.

Таким образом, независимо от применяемых методов оценок деградации засушливых земель (Виноградов и др., 1999; Методические указания..., 2009) предложенный подход показал свою плодотворность в объективном обнаружении очагов опустынивания не только антропогенного, но и природного происхождения.

Десятилетний период спутниковых наблюдений оказался достаточным, чтобы проследить изменение распространения очагов опустынивания от пятилетия 2000-2004 гг. к пятилетию 2005-2010 гг. и оценить территориальные тенденции опустынивания (рис. 1).

В период 2005-2009 гг. Центрально-Черноземельский очаг продолжал сокращаться (рис. 1 б). На рисунке 1б видны два оставшихся небольших очага: один на территории заповедника, а другой - к северо-западу от заповедника. Слабый отрицательный коэффициент корреляции между альбедо и температурой поверхности в них свидетельствует о падении интенсивности опустынивания.

Противоположная тенденция в поведении очагов опустынивания отмечалась в Астраханской области и в западной части Казахстана (рис. 1 б). На территории расширился и усилился природный очаг, порожденный солончаковой депрессией Хаки-сор. Кроме того, увеличился антропогенный очаг на стыке Красноярского и Харабалинского районов Астраханской области. Он соединился с природным очагом Хаки-сор. Одновременно произошло расширение существовавшего в 2000-2004 гг. небольшого очага в Рын песках в Казахстане. Таким образом, на данной территории в период 2005-2009 гг. по сравнению с периодом 2000-2004 гг. наблюдались условия, порождающие расширение и усиление очагов опустынивания.

О разнонаправленных тенденциях опустынивания правобережных и левобережных земель Северо-Западного Прикаспия в период 2005-2009 гг. по отношению к периоду 20002004 гг. свидетельствуют также данные об изменении КОУ1-индикатора зеленой фитомассы на рассмотренных участках Черноземельского очага опустынивания (45.5-46.5 с.ш., 46-46.5 в.д.) и Хаки-сор (47.5-48 с.ш., 46.5-48 в.д.; рис. 2). Сравнение показывает, что на Черных землях наблюдался заметный рост фитомассы, а в очаге Хаки-Сор - ее падение.

Объяснение разнонаправленных тенденций опустынивания вытекает из сравнения особенностей территориального изменения КОУ[-индикатора зеленой фитомассы (рис. 3). Как видно из рисунка 3, в период 2005-2009 гг. (июнь) КОУ1 увеличился на юге Калмыкии и на юге Астраханской области, где весенне-раннелетние условия вегетации были более благоприятными, чем на остальной территории. Характерно, что рост КОУ1 имел место в широкой полосе, огибающей Каспийское море. Максимальный рост отмечался на территории Черных земель. В то же время вне этой полосы в северной половине Калмыкии и Астраханской области, а также на территории Западного Казахстана, где весной и в начале лета было суше, произошло падение КОУ[. Увеличение засушливости климата можно рассматривать в качестве главной причины слияния разрозненных очагов в один и расширения площади опустынивания на территории Западного Казахстана.

2005-2009 гг. 45.5-46.5 с.ш. и 46-46.5 в.д.

200 160 120 80

н о н

£ 0 V

2000-2004 гг. 45.5-46.5 с.ш. и 46-46.5 в.д.

- 120% 200

160 -

Л

- 80% н о н 120

я

V 80

40%

0% 40 0

сред. 0.35 станд. 0.39

Г 120%

- 80%

- 40%

NDVI

NDVI

0%

б)

2000-2004 гг. 47.5-48.5 с.ш. 46.5-48 в.д.

сред. 0.33 станд. 7.29

200 -

12100 -о

н

с

Й

F 0

NDVI

120%

80%

40%

0% в)

400 -|

300 Н

й н о

|200

100 -

2005-2009 гг. 47.5-48.5 с.ш. 46.5-48 в.д.

сред. 0.30 станд. 7.76

гл . И

.1 0 .1 .2 .3 .4 .5 .6 .7 .8 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0.

г 120%

- 80%

40%

NDVI

0% г)

0

Рис. 2. Гистограммы NDVI MODIS в очагах опустынивания в июне за периоды 2000-2004 и 20052009 гг.:45.5-46.5 с.ш. 46-46.5 в.д. (а и б), 47.5-48.5 с.ш. 46.5-48 в.д. (в и г); столбцы - частота, линии - интегральный показатель. Fig. 2. NDVI MODIS histograms in seats of desertification in June 2000-2004 and 2005-2009: 45.5-46.5 NL 46-46.5 EL (а and б), 47.5-48.5 NL and 46.5-48 EL (в and г).

В южной части Калмыкии антропогенный фактор - перевыпас оказался слабее природных факторов, способствующих увеличению фитомассы травостоя. В результате продолжалось сокращение площади Черноземельского очага опустынивания. В то же время на юге Астраханской области фактор перевыпаса был более сильным, что вызвало расширение существовавшего здесь очага опустынивания.

50

„ 44° 46° 48° 50° 51°

45

46

47°

48°

49

граница России

Рис. 3. Изменение NDVI MODIS в Северо-Западном Прикаспии в период 2005-2009 гг. по сравнению с периодом 2000-2004 гг. Июнь. Серый цвет - увеличение, черный цвет - уменьшение. Fig. 3. NDVI MODIS changes in the Nort-Western Caspian Region in 2005-2009 in comparison with 2000-2004. June. Increase marked grey, decrease marked black.

Таким образом, для территории Северо-Западного Прикаспия в настоящее время характерны разнонаправленные тенденции опустынивания.

Рассмотренный выше новый подход к мониторингу опустынивания, учитывающий взаимодействие климатогенной аридизации и деградации земель, обусловленной природными и антропогенными факторами, может быть полезным для составления динамичных обзорных карт опустынивания. Фактически эти карты могут отражать динамику опустынивания в сезонном и межгодовом ходе, а также за многолетние периоды. Особенностью этих карт является то, что они интерактивны с климатической изменчивостью, в отличие от карт деградации земель, построенных, например, по серии аэрокосмических снимков (Виноградов и др., 1999; Методические указания..., 2009). Отметим, что региональный масштаб мониторинга опустынивания с помощью данного подхода открывает возможность выявить характерные черты пространственного развития опустынивания.

Низкое разрешение спутниковых параметров альбедо и температуры поверхности (0.05°), а также вычисление пространственной корреляции между параметрами на участке 0.5*0.5° ограничивает применение подхода построением карт только мелкого и среднего масштаба.

Из-за высокой пространственно-временной изменчивости альбедо и температуры поверхности целесообразно строить месячные или сезонные карты, осредненные за несколько лет (в данном случае за пять лет) и сравнивать их между собой.

Представляет интерес прямое сравнение существующих обзорных космофотокарт для некоторых районов Северо-Западного Прикаспия, построенных согласно Методическим указаниям по дистанционному эколого-экономическому мониторингу аридных пастбищ на основе ГИС-технологий (2009) с приведенными в статье картами.

Требует дальнейшего исследования вопрос об уменьшении осадков над очагами опустынивания в Прикаспии (районами с отрицательной корреляцией между альбедо и

Обсуждение подхода и результатов

температурой поверхности). Пока есть косвенные свидетельства в пользу этого положения: по наблюдениям в 1969-1983 гг.: за пределами Черноземельского очага опустынивания было зафиксировано увеличение осадков на 20-35 мм, в северных районах - до 60 мм (Воронина, 2009).

Заключение

Трактовка опустынивания как взаимодействия климатической аридизации и деградации засушливых земель с обратными связями не противоречит определению опустынивания, зафиксированному в Конвенции по борьбе с опустыниванием, где деградация засушливых земель (аридных, семиаридных и сухих субгумидных) подразумевается как результат действия разных факторов, включая вариации климата и деятельность человека (ЦЫССВ, 1994). Предложенный авторами статьи подход углубляет понимание определения, данного в Конвенции, и открывает возможность изучать это природно-антропогенное явление с учетом взаимодействующих между собой атмосферных и ландшафтных процессов.

Предложенный подход к объективному обнаружению очагов опустынивания не только антропогенного, но и природного происхождения позволяет изучать их, одновременно включая разные проявления опустынивания (деградация растительного покрова, ветровая и водная эрозия, засоление, подтопление и т.д.) и выявляя причины (перевыпас, нерациональное орошение и т. д.).

Работа выполнена при финансовой поддержке Программы ОНЗ-12 РАН (проект «Роль современных климатических и социально-экономических изменений в трансграничном опустынивании засушливых земель России и Казахстана».

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Борликов Г.М., Харин Н.Г., Бананова В. А., Татеиши Р. 2000. Опустынивание засушливых

земель Прикаспийского региона. Ростов на-Дону: Издательство СКЕЦ ВШ. 90 с. Виноградов Б.В., Кулик К.Н., Сорокин А.Д., Федотов П.Б. 1999. Изодинамическое картографирование и долговременный мониторинг опустынивания и деградации земель с применением нелинейных методов моделирования // Почвоведение. № 4. С. 494-504. Воронина В.П. 2009. Агроэкологический потенциал пастбищных экосистем Северозападного Прикаспия в условиях меняющегося климата. Автореферат дис. ... докт. с.-х. наук. Волгоград: ВНИАЛМИ. 49 с. Доскач А.Г. 1979. Природное районирование Прикаспийской полупустыни // М.: Наука. 142 с.

Золотокрылин А.Н. 2003. Климатическое опустынивание /Отв. ред. Кренке А.Н. М.: Наука. 246 с.

Золотокрылин А.Н., Виноградова В.В. 2007. Соотношение между климатическим и антропогенным факторами восстановления растительного покрова юго-востока Европейской России // Аридные экосистемы. Т. 13. № 33-34. С. 7-16. Кулик К.Н., Юферев В.Г., Бакурова К.Б. 2006. Компьютерное моделирование динамики экологического состояния агроландшафтов на примере биосферного заповедника «Черные Земли» // Материалы [У Международного симпозиума / Под ред. А.А. Чибилева. Оренбург: ИПК «Газпромпечать», ООО «Оренбурггазпром сервис». С. 405-409.

Методические указания по дистанционному эколого-экономическому мониторингу аридных пастбищ на основе ГИС-технологий. 2009. М.: ГНУ ВНИАЛМИ. 37 с.

Неронов В.В. 1998. Антропогенное остепнение пустынных пастбищ северо-западной части Прикаспийской низменности // Успехи современной биологии. Т. 118. Вып. 5. С. 597-612. Сафронова И.Н. 2002. Фитоэкологическое картографирование Северного Прикаспия //

Геоботаническое Картографирование 2001-2002. СПб.: БИН РАН. С. 44-65 Федорова Н.Л. 2009. Мониторинг деградированных ландшафтов биосферного заповедника «Черные Земли» с использованием материалов разновременной космической съемки // Вестник Института комплексных исследований аридных территорий. № 1. С. 91-93. Чимидов Т. А. 2009. Трансформация пастбищных экосистем в условиях снижения антропогенной нагрузки // Вестник Института комплексных исследований аридных территорий. № 1. С. 104-107. Юферев В.Г. 2009. Агролесомелиоративное картографирование и моделирование деградационных процессов на основе аэрокосмического мониторинга и геоинформационных технологий // Автореферат дис. ... докт. с.-х. наук. Волгоград. ВНИАЛМИ. 34 с.

Otterman J. 1974. Baring high-albedo soils by overgrazing: Hypothesized desertification

mechanism // Science. V. 186. № 4163. P. 531-533. UNCCD. 1994. United Nations Convention to Combat Desertification. Interim Secretariat for the Convention to Combat Desertification. Geneve Executive Center-C.P.76-1219. Geneve: Chatelaine. 71 p.

NEW APPROACH TO DESERTIFICATION SEATS MONITORING © 2011. A.N. Zolotokrylin, T.B. Titkova

Institute of Geography of the Russian Academy of Sciences Russia, 109017Moscow, Staromonetnyper., 29. E-mail: [email protected], [email protected]

An approach to obtain new information on desertification dynamics in the context of changing climate is proposed there. This information is concern of territorial differentiation in aridization process, which intensity is determined in negative relations with degradation processes of natural and anthropogenic origin. Thus, changing pattern of degradation processes is supplemented with assessment of interaction between these processes and aridization. Middle-scale sequences of interaction between aridization and land degradation (natural and anthropogenic origin) is displayed by correlation between albedo and surface temperature. Negative correlation shows radiation (desert) type of surface temperature regulation, and positive ones show evacotranspiration type. Radiation type occurs at degraded sub-humid and semi-arid lands. If degradation becomes middle scale then, probably, aridization growth is caused by "albedo -precipitations" positive feedback; in this case seat of desertification is formed. Based on satellite observations data (MODIS/Terra+Aqua) on albedo and surface temperature during 2000-2009 at the Nort-West Caspian region (45-50 NL, 44-51 EL), seats of desertification (natural and anthropogenic origin) with aridization growth, caused by "albedo-precipitations" feedback, are detected. On the base of comparison between 2005-2009 and 2000-2004 periods, differently directed changes in seats areas are detected: Chernozemelsky (Black Land) seat decreased, and seats in Astrakhan region and Western Kazakhstan increased and merged.

Key words: drylands, desertification , aridization, land degradation, albedo and surface temperature, mesoscale albedo feedback-precipitation.