sergeogrИзвестия Российской академии наук. Серия географическаяIzvestiya Rossiiskoi Akademii Nauk. Seriya Geograficheskaya2587-55662658-697510.31857/S2587556620060072sergeogr-1208Research ArticleПриродные процессы и динамика геосистемNatural Processes and Dynamics of GeosystemsСнежный покров: особенности локального распределения в лесных массивах как возможный источник погрешностей спутниковых данныхSnow Cover: Characteristics of Local Distribution in Forests as Possible Source of Satellite Data ErrorsКитаевЛ. М.KitaevL. M.

Москва

Moscow

lkitaev@mail.ruЖелтухинА. С.ZheltukhinA. S.

Тверская обл., Нелидовский р-н, пос. Заповедный

Tver oblast, Zapovedny

azheltukhin@mail.ruКоробовЕ. Д.KorobovE. D.

Тверская обл., Нелидовский р-н, пос. Заповедный

Tver oblast, Zapovedny

АблееваВ. А.AbleevaV. A.

Московская обл., Серпуховской р-н, пос. Данки

Moscow oblast, Dunki

sfm0@yandex.ruИнститут географии РАНРоссияInstitute of Geography, Russian Academy of SciencesRussian FederationЦентрально-Лесной государственный природный биосферный заповедникРоссияCentral Forest State Nature Biosphere ReserveRussian FederationПриокско-Террасный государственный природный биосферный заповедникРоссияPrioksko-Terrasny State Nature Biosphere ReserveRussian Federation202018022021846855863Copyright © Китаев Л.М., Желтухин А.С., Коробов Е.Д., Аблеева В.А., 20212021Китаев Л.М., Желтухин А.С., Коробов Е.Д., Аблеева В.А.Kitaev L.M., Zheltukhin A.S., Korobov E.D., Ableeva V.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://izvestia.igras.ru/jour/article/view/1208

Погрешности восстановленных по спутниковым данным снегозапасов в лесных массивах связаны, в основном, с характером снежной толщи и особенностями растительного покрова. Основная задача наших исследований состоит в оценке локальной изменчивости снегозапасов в современных климатических условиях в связи с таксономической неоднородностью лесных массивов – как возможного дополнительного источника погрешностей, восстановленных по спутниковой информации снегозапасов. Для реперных пунктов лесной зоны Восточно-Европейской равнины рассчитаны ошибки восстановленных по спутниковым данным характеристик снежного покрова (продукт GlobSnow(SWE), European Space Agency) для абсолютных значений, показателей межгодовой и многолетней изменчивости. Полученные погрешности связаны в том числе с особенностями учета в модельных алгоритмах отражающей способности снежного покрова в лесных массивах (коэффициент проницаемости). На основе данных экспериментальных наблюдений в пределах Центрально-Лесного заповедника выявлены заметные локальные различия фактических характеристик снежного покрова в лесных массивах с преобладанием хвойных и лиственных пород. Полученные закономерности могут быть использованы для уточнения региональных оценок снегозапасов с применением результатов спутниковой съемки.

The errors in the snow reserves recovered from satellite data in forest territories are mainly associated with the nature of the snow thickness and the characteristics of plant communities. The main objective of our research is to assess the local variability of snow reserves in modern climatic conditions in connection with the forest taxonomic heterogeneity as a possible additional source of errors in snow reserves calculating with using satellite information. Errors of snow сover characteristics recovered from satellite data (product GlobSnow (SWE), European Space Agency) for basic points within the forest zone of the East European Plain were calculated for absolute values, indicators of interannual and long-term variability. The errors obtained are connected with the approaches considering in model algorithms the reflective ability of the snow cover in forest tracts (permeability coefficient). Using experimental observations results in the Central Forest Reserve, noticeable local differences in the actual characteristics of the snow cover in the forest territories with a predominance of coniferous or deciduous species are revealed. The obtained patterns can be used to refine regional estimates of snow reserves calculating using satellite imagery.

снегозапасыприземная температура воздухаосадкифактические и восстановленные данныепространственная и многолетняя изменчивостьряды Фурьеаномалиирегрессионные зависимостиsnow reservessurface air temperatureprecipitationfactual and restored dataspatial and longterm variabilityanomaliesregression dependenciesРабота выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований, проекты № 18-05-00440 и 20-55-00007 (сбор и обработка первичной информации), а также в рамках госзадания Института географии РАН № 0148-2019-0009 “Изменения климата и их последствия для окружающей среды и жизнедеятельности населения на территории России”.The work was financially supported by the Russian Foundation for Basic Research, projects no. 18-05-00440 and no. 20-55-00007 (collection and processing of initial information), and within the framework of the state-ordered research theme of the Institute of Geography RAS, no. 0148-2019-0009 (“Climate Change and Consequences for the Environment and Population Life and Activities on the Territory of Russia”).ReferencesКитаев Л.М. Статистический анализ распределения характеристик снежного покрова Курской модельной области // Материалы метеорологических исследований. 1998. № 16. С. 65–72.Kitaev L.M. Statistical analysis of the distribution of snow cover characteristics in the Kursk model region. In Materialy Meteorologicheskikh Issledovanii [Materials of Meteorological Research]. Moscow: Akad. Nauk SSSR, 1998, vol. 16, pp. 65–72. (In Russ.).Китаев Л.М., Крюгер О., Шерстюков Б.Г., Хобе Х. Признаки влияния растительности на распределение снежного покрова // Метеорология и гидрология. 2005. № 7. С. 61–69.Kitaev L.M., Kryuger O., Sherstyukov B.G., Hobe H. Signs of the influence of vegetation on the distribution of snow cover. Meteorol. Gidrol., 2005, no. 7, pp. 61–69. (In Russ.).Китаев Л.М., Аблеева В.А., Асаинова Ж.А. Влияние лесной растительности на тенденции локальной изменчивости снегозапасов // Труды ПриокскоТеррасного заповедника. Тула: Изд-во Аквариус, 2015. Вып. 6. С. 67–77.Kitaev L.M., Ableeva V.A., Asainova ZH.A. The influence of forest vegetation on trends in local variability of snow storage. In Tr. Prioksko-Terrasnogo Zapovednika [Proc. of the Prioksko-Terrasny Reserve]. Tula: Akvarius Publ., 2015, vol. 6, pp. 67–77. (In Russ.).Котляков В.М. Гляциологический словарь. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. 526 с.Kotlyakov V.M. Glyatsiologicheskii slovar' [Glaciological Dictionary]. Leningrad: Gidrometeoizdat Publ., 1984. 526 p.Котляков В.М. Снежный покров Земли и ледники. Л.: ГИМИЗ, 1968. 475 с.Kotlyakov V.M. Snezhnyi pokrov Zemli i ledniki [Earth’s Snow Cover and Glaciers]. Leningrad: GIMIZ Publ., 1968. 475 p.Мишон В.М. Снежные ресурсы и местный сток: закономерности формирования и методы расчета. Воронеж: Изд-во Воронеж. ун-та, 1988. 192 с.Mishon V.M. Snezhnye resursy i mestnyi stok: zakonomernosti formirovaniya i metody rascheta [Snow Resources and Local Runoff: Formation Patterns and Calculation Methods]. Voronezh: Voronezh. Gos. Univ., 1988. 192 p.Мишон В.М. Река Воронеж и ее бассейн: ресурсы и водно-экологические проблемы. Воронеж: Изд-во Воронеж. ун-та, 2000. 296 с.Mishon V.M. Reka Voronezh i ee bassein: resursy i vodno-ekologicheskie problemy [Voronezh River and its Basin: Resources and Water-Environmental Problem]. Voronezh: Voronezh. Gos. Univ., 2000. 296 p.Мишон В.М. Теоретические и методические основы оценки ресурсов поверхностных вод в зонах недостаточного и неустойчивого увлажнения Европейской части России: Автореф. дис. … д-ра геогр. наук. Воронеж: Изд-во Воронеж. ун-та, 2007. 40 с.Mishon V.M. Theoretical and methodological foundations for assessing surface water resources in areas of insufficient and unstable humidification of the European part of Russia. Extended Abstract of Cand. Sci. (Geogr.) Dissertation. Voronezh: Voronezh. State Univ., 2007. 40 p.Панов В.И. Потери снега на ветро-метельную сублимацию и снос в открытых и лесомелиорированных агроландшафтах степной зоны // Научно-агрономический журн. 2016. № 2 (99). С. 10–12.Panov V.I. Snow losses due to wind-and-snow sublimation and demolition in open and forest-reclaimed agrolandscapes of the steppe zone. Nauchno-Agronomicheskii Zh., 2016, no. 2(99), pp. 10–12. (In Russ.).Kruopis N., Praks J., Arslan A.N., Alasalmi H., Koskinen J., Hallikainen M. Passive microwave measurements of snow-covered forest areas // EMAC’95. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing. 1999. V. 37. P. 2699–2705.Kruopis N., Praks J., Arslan A. N., Alasalmi H., Koskinen J. Hallikainen M. Passive microwave measurements of snow-covered forest areas. EMAC’95. IEEE Trans. Geosci. Remote Sens., 1999, vol. 37, pp. 2699– 2705.Metsämäki S., Anttila S., Huttunen M., Vepsäläinen J. A feasible method for fractional snow cover mapping in boreal zone based on a reflectance model // Remote Sensing of Environment. 1995. V. 95 (1). P. 77–95.Metsämäki S., Anttila S., Huttunen M., Vepsäläinen J. A feasible method for fractional snow cover mapping in boreal zone based on a reflectance model. Remote Sens. Environ. 1995, vol. 95(1), pp. 77–95.Pulliainen J. Mapping of snow water equivalent and snow depth in boreal and sub-arctic zones by assimilating space-borne microwave radiometer data and ground-based observations // Remote Sensing of Environment. 2006. V. 101. P. 257–269.Pulliainen J. Mapping of snow water equivalent and snow depth in boreal and sub-arctic zones by assimilating space-borne microwave radiometer data and ground-based observations. Remote Sens. Environ., 2006, vol. 101, pp. 257–269.Pulliainen J., Hallikainen M. 2001. Retrieval of regional snow water equivalent from space-borne passive microwave observations // Remote Sensing of Environment. V. 75. P. 76–85.Pulliainen J., Hallikainen M. Retrieval of regional snow water equivalent from space-borne passive microwave observations. Remote Sens. Environ., 2001, vol. 75, pp. 76–85.Takala M., Pulliainen J., Sari J., Metsämäki O., Koskinen J.T. Detection of Snowmelt Using Spaceborne Microwave Radiometer Data in Eurasia from 1979 to 2007 // IEEE transactions on Geoscience and Remote Sensing. 2009. V. 4. № 9. P. 2996–3007.Takala M., Pulliainen J., Sari J., Metsämäki O., Koskinen J.T. Detection of Snowmelt Using Spaceborne Microwave Radiometer Data in Eurasia from 1979 to 2007 IEEE Trans. Geosci. Remote Sens., 2009. vol. 4, no. 9, pp. 2996–3007.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.