Пространственно-временная изменчивость проявления плюмов рек, впадающих в восточную часть Черного моря

В докладе представлены результаты исследования пространственно-временной изменчивости плюмов «грузинских» рек на основе данных спутникового зондирования. Исследование базировалось на данных высоко пространственного разрешения: OLI Landsat-8, MSI Sentinel-2A, ETM+ Landsat-7, а также данных среднего разрешения OLCI Sentinel-3, полученных в 2016-2017 гг. Полученные результаты сравнивались с результатами, полученными нами ранее на основе данных MODIS Terra/Aqua, MERIS Envisat, TM/ETM+/OLI спутников Landsat-5/7/8 и охватывающие период 1999-2015 гг. (Lavrova et al., 2015).
Основное внимание уделялось следующим вопросам:
1. Определение влияния ветра и прибрежных течений на пространственно-временную изменчивость плюмов этих рек.
2. Исследование механизмов формирования, условий появления, определения природы внутренних волн, наблюдаемых на спутниковых изображениях в районах влияния речного стока «грузинских» рек.
3. Выявление особенностей проявлений внутренних волн в зоне речных плюмов на изображениях видимого и микроволнового диапазонов электромагнитного спектра. (Lavrova et al., 2016)
4. Разработка алгоритмов восстановления поля общего содержания взвешенного вещества на основе данных новых сенсоров MSI Sentinel-2A и OLCI Sentinel-3. Сравнение с результатами, полученными на основе MERIS Envisat.
Наши исследования влияния различных факторов на распространение взвешенного вещества, выносимого реками в восточную часть Чёрного моря, показали, что для данного района, который характеризуется резким свалом глубин и в который впадают сильно взмученные горные реки, определяющее значение имеет речной сток. От его интенсивности зависят и форма выноса (например, плюм в виде вихревого диполя у р. Чорохи) и размер плюма. Сильный восточный ветер может несколько изменить конфигурацию плюма, способствовать образованию струй. При нагонном западном ветре плюм распространяется вдоль берега вправо от устья.

Для выявления акваторий восточной части Черного моря, наиболее подверженных влиянию речных плюмов, в частности, определению ми Для синхронных данных OLI Landsat-8 и MSI Sentinel-2A, полученных 28 апреля 2017 г. в районе выноса реки Риони, был использован алгоритм C2RCC (the Case-2 Regional / Coast Colour Processor) с целью построения карт TSM (Total Suspended Matter) Были заданы одинаковые входные значения солености и температуры; исходные данные были приведены к одинаковому пространственному разрешению. Анализ полученных результатов показал:
•Порядок значений TSM примерно одинаковый;
•логичнее и правдоподобнее выглядят расчеты по MSI Sentinel-2A, поскольку у по данным OLI Landsat-8 снижение концентрации в центре плюма и в устьях выглядит противоречиво;
•алгоритм для данных OLI Landsat-8 дает гораздо меньший шум при расчетах;
•шум для данных MSI Sentinel-2A увеличивается при низком сигнале;
•алгоритмы для данных OLI Landsat-8 и MSI Sentinel-2A по разному «относятся» к пресной воде в береговых водоемах и в устьях;
•в плюме вблизи берега наблюдаются принципиальные различия,
•мористее значения TSM практически одинаковы.

Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РФФИ № 17-05-00715.