Отражение опасных гидрологических явлений и их последствий в вариациях гравитационного поля Земли (по данным спутниковых съемок системой GRACE)

Выполнен анализ возможности применения временных рядов ежемесячных вариаций поля силы тяжести Земли, измеряемых спутниковой системой GRACE. В качестве основного продукта пользователям предоставляются глобальные карты толщины эффективного слоя влаги, рассчитываемого по значению гравитационного поля Земли на уровне орбиты, определяемому по изменению взаимного положения тандема спутников GRACE.

Для повышения надежности картографирования влагосодержания территорий нами выполнены поправки за концентрацию водяного пара в атмосфере, рассчитанные по данным спутникового инфракрасного зондировщика атмосферы AIRS (спутник AQUA). Построена глобальная карта многолетних тенденций в приращениях толщины эффективного слоя влаги. Для этого обработаны ежемесячные глобальные данные толщины эффективного слоя влаги за весь период работы тандема спутников GRACE с 2002 по 2015 гг. На основе анализа этой карты выделены 12 регионов для более детального изучения характера и причин изменения толщины эффективного слоя влажности.

За период исследования особенно ярко проявились изменения, связанные с дегляциацией покровных ледников Антарктиды, Гренландии, архипелагов северных морей. Рассмотрены проявления засухи и ее последствий в бассейне Волги и на Ближнем Востоке. На примере аномально высокого подъема уровня воды в нижнем течении реки Амур показаны возможности метода при прогнозировании паводков. Анализ многолетних вариаций поля силы тяжести Земли позволил сделать вывод о значимом влиянии техногенного фактора на снижение уровня озера Байкал. В результате исследований показано, что спутниковые измерения вариаций поля силы тяжести Земли позволяют проводить мониторинг гидрологического режима регионов и на этой основе прогнозировать природные явления, влияющие на уровень экологической безопасности населения. В связи с этим, целесообразно рассмотреть возможность создания собственных спутниковых систем наблюдения за вариациями поля силы тяжести Земли.