Результаты анализа наборов данных MOD16 ET за 2000-2009 годы для территории Палласовского района Волгоградской области РФ

Испарение с земной поверхности является одним из элементов формирующих непрерывность гидрологического цикла в приземном слое атмосферы. Испарение с поверхности суши является сложным для измерения процессом, в частности, на территориях с аридным климатом, где поток водяного пара в приземных слоях атмосферы в течение продолжительных периодов времени бывает существенно меньше, чем на территориях с гумидным климатом. Данные по испарению необходимы для совершенствования методов моделирования водного баланса на водосборных территориях, а также для поддержки принятия решений с целью эффективного использования водных ресурсов на региональном и локальном уровнях управления.
Пространственные оценки испарения по данным ДЗЗ реализуются для ряда сенсоров, в результате чего создаются специальные продукты (наборы данных). Например, для спектрорадиометра среднего разрешения (MODIS) космическое агентство США NASA на постоянной основе создает набор данных MOD16ET, и аналогично европейское космическое агентство ESA создает набор данных EUMETSATMSGET по изображениям, получаемым с европейских метеоспутников второго поколения.
Для анализа природно-антропогенных изменений, происходящих в экосистемах территории Палласовского района (Волгоградская область, РФ) были использованы тайлы данных продукта MOD16 ET. Эти данные представляют собой 8-ми суточные слои испарения с поверхности суши с пространственным разрешением 1 км, рассчитываемые по данным измерений характеристик земной поверхности радиометром MODIS. Указанный продукт был калиброван по данным наземных подспутниковых измерений на участках, расположенным в основном в Северном полушарии, в частности в Северной Америки, Европе и Азии. В некоторых случаях сопоставление данных наземных измерений и наборов данных, рассчитываемых по информации, полученной с сенсоров, потребовало провести совершенствование ранее использованных алгоритмов. В результате с 2010 года для получения набор данных MOD16 ET используется усовершенствованный метод, основанный на использовании системы уравнений Пенмана-Монтея. Этот метод был валидирован на основе данных станций Ameriflux, а также станции Asiaflux и в основном дает более точные оценки потока испаряющейся влаги в диапазоне с невысокими значениями (для обсуждения результатов оценки испарения в осенние периоды).
Для проведения анализа трендов изменения испарения на территории Палласовского района был разработан специальный метод проведения пространственно-временного анализа. Для его реализации в среде ArcGIS 10.2 из данных MOD16 ET была сформирована база геоданных за 2000-2009 гг., а также разработаны необходимые модели, представляющие собой инструменты программы, связанные между собой в рабочие процессы. Их использование позволило выявить сезонные закономерности изменения испарения в весенний, летний и осенние сезоны. Выявленные изменения испарения находят свое косвенное подтверждение данными измерения атмосферных осадков на двух метеостанциях, а также информацией отрывочных наземных исследований и свидетельств местных жителей.