CC BY
21
Результаты анализа спутниковых данных о температуре поверхности
воды Белого моря
В.Н. Баклагин Институт водных проблем Севера КарНЦРАН, Петрозаводск
Аннотация: В статье приведены результаты анализа спутниковой информации о температуре поверхности воды (ТПВ) Белого моря. Использованы спутниковые данные с пространственным разрешением 0,011о, полученные датчиками спутников Auqa, Terra, NOAA-18, Coriolis и временным шагом - 1 день. С помощью автоматизированного алгоритма сформирован суточный ряд усредненных по акватории значений ТПВ Белого моря.
Ключевые слова: Температура поверхности воды, Белое море, спутники, автоматизированный анализ, суточный ряд, пространственное разрешение.
Введение
В настоящее время для получения оперативных данных о температуре поверхности воды (ТПВ) водных объектов широко применяются спутниковые наблюдения. Результаты обработки полученной спутниковой информации могут применяться в термогидродинамических моделях исследуемых водных объектов в качестве исходных или калибровочных данных [1-5].
Материалы и методы
В данной работе в качестве исходных данных о ТПВ Белого моря для последующего анализа использовались спутниковые данные о температуре поверхности воды, представленные интернет-порталом Physical Oceanography Distributed Active Archive Center [6]. Представленные данные, полученные спутниками Auqa, Terra, NOAA-18, Coriolis, охватывают всю поверхность планеты и имеют пространственное разрешение 0,011о, временной шаг - 1 день. Наблюдения ведутся с 2002 по настоящее время.
Получение результатов на основе спутниковых данных по Белому моря осуществлялся с помощью автоматизированного алгоритма для анализа
спутниковой информации о ледовых характеристиках и ТПВ водных объектов с идентификацией географических координат объекта [7-10].
Результаты и обсуждения
В результате работы автоматизированного алгоритма были получены 5450 картосхемы Белого моря на каждый день периода 2002-2017 гг., показывающие пространственное распределение полей температуры воды на поверхности. Пример картосхемы приведен на рис. 1.
Рис. 1 - Картосхема ТПВ Белого моря на 3 мая 2016 года.
На основе полученных картосхем был сформирован суточный ряд ТПВ Белого моря за период 2002-2017 гг. На рис. 2. показаны усредненные по акватории суточные значения ТПВ Белого моря. Поведение функции ТПВ Белого моря от времени имеет цикличный характер. Летом, к середине августа вода на поверхности Белого моря прогревается до 11-13оС. Затем к середине января остывает до минимального значения (-1,8оС). Максимальное значение ТПВ Белого моря, зафиксированное спутниковыми датчиками 7-ого августа 2014 года, составляет 16,65оС.
w
4
У
2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017
Рис. 2 - Суточные усреденные по акватории значения ТПВ Белого моря за
период 2002-2017 гг.
Среднее значение ТПВ Белого моря за весь исследуемый период 20022017 гг. составляет 3,56оС.
Выводы
Получен суточный ряд усредненных по акватории значений ТПВ Белого моря. Результаты могут применяться для калибровки и верификации термогидродинамических моделей и моделей экосистем Белого моря.
Благодарности
Работа выполнена в рамках государственного задания по теме 02232014-0006 № 78 (2015-2016-2017) Динамика водных экосистем внутренних морей Северо-Запада России (75 Мировой океан).
Литература
1. Баклагин В.Н. Реализация распараллеливания алгоритмических структур, моделирующих экосистему озерных объектов // Инженерный вестник Дона, 2013, №3 URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n3y2013/1750/.
16
14
12
10
8
6
4
2
0
2
2. Баклагин В.Н. Построение математической модели котловины Онежского озера // Инженерный вестник Дона, 2013, №3 URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n3y2013/1767/.
3. Dallimore C., Hodges B.R., Imberger J. Coupling an Underflaw Model to a Three Dimensional Hydrodynamic Model // J. Hydraulic Engineering, 2003, October, pp. 748-757.
4. Menshytkin V.V. Rukhovets L.A., Filatov N.N. Ecosystem modeling of freshwater lakes (Review): 1. Hydrodynamics of lakes // Water Resources, 2013, V. 40, Issue 6, pp. 606-620.
5. Quamrul Ahsan A.K.M., Blumberg A.F. Three-dimensional Hydrothermal Model of Onondaga Lake // J. Hydraulic Engineering, 1999, September, pp. 912923.
6. Jet Propulsion Laboratory, California Institute of technology. URL: podaac.jpl.nasa.gov/.
7. Баклагин В.Н. Совершенствование метода дешифрирования космических снимков больших озер на классы «вода»-«лед» // Современные проблемы науки и образования, 2015, №2 URL: science-education.ru/131-23900/.
8. Баклагин В.Н. Использование методики оперативной оценки характеристик ледового покрова Белого моря по спутниковым данным // Вторая международная научная школа молодых ученых «Физическое и математическое моделирование процессов в геосредах». - М: ООО «ПРИНТ ПРО», 2016 - с. 36-38.
9. Баклагин В.Н. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2017611994 от 14.02.2017 «Диагноз динамики гидрологических характеристик озер».
10. Баклагин В.Н. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2017611445 от 07.02.2017 «Программа для
автоматизированного анализа спутниковых данных о ледовых характеристиках водоемов».
References
1. Baklagin V.N. Inzhenernyj vestnik Dona (Rus), 2013, №3. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n3y2013/1750/.
2. Baklagin V.N. Inzhenernyj vestnik Dona (Rus), 2013, №3. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n3y2013/1767/.
3. Dallimore C., Hodges B.R., Imberger J. J. Hydraulic Engineering, 2003, October, pp. 748-757.
4. Menshytkin V.V. Rukhovets L.A., Filatov N.N. Water Resources, 2013, V. 40, Issue 6, pp. 606-620.
5. Quamrul Ahsan A.K.M., Blumberg A.F. J. Hydraulic Engineering, 1999, September, pp. 912-923.
6. Jet Propulsion Laboratory, California Institute of technology. URL: podaac.jpl.nasa.gov/.
7. Baklagin V.N. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya, 2015, №2. URL: science-education.ru/131 -23900/.
8. Baklagin V.N. Vtoraya mezhdunarodnaya nauchnaya shkola molodykh uchenykh «Fizicheskoe i matematicheskoe modelirovanie protsessov v geosredakh» [Physical and mathematical modeling of processes in geo-environments: The Second International Scientific School of Young Scientists]. Moskva: OOO «PRINT PRO», 2016. pp. 36-38.
9. Baklagin V.N. Svidetel'stvo o gosudarstvennoy registratsii programmy dlya EVM № 2017611994 ot 14.02.2017 «Diagnoz dinamiki gidrologicheskikh kharakteristik ozer» [Diagnosis of dynamics of hydrological characteristics of lakes].
10. Baklagin V.N. Svidetel'stvo o gosudarstvennoy registratsii programmy dlya EVM № 2017611445 ot 07.02.2017 «Programma dlya avtomatizirovannogo
I]
analiza sputnikovykh dannykh o ledovykh kharakteristikakh vodoemov». [Program for automated analysis of satellite data on ice characteristics of water bodies].
