XXIV.F.174
Оценка потоков углерода в экосистемах Московской области с использованием
модели машинного обучения и спутниковых данных
Сухих Г.А. (1), Розанов А.П. (2,3), Грибанов К.Г. (1), Захаров В.И. (1)
(1) Уральский федеральный университет, Екатеринбург, Россия
(2) Факультет географии, окружающей среды и общества, Университет Миннесоты, США, Екатеринбург, Россия
(3) Факультет компьютерных наук и инженерии, Университет Миннесоты, США
Рассмотрен баланс природных потоков углекислого газа на всей территории Московской области. Сделана интегральная оценка нетто-поглощенного из атмосферы СО₂ региональными экосистемами за период 2020–2022 гг. на основе оригинальной модели машинного обучения NorthFlux [1,2], где в качестве входных данных используются спектральные данные спутникового сенсора MODIS, метеоданные ретроспективного климатического анализа ERA5 и спутниковые данные по классификации растительности подстилающей поверхности.
В результате получено, что ежегодная секвестрация атмосферного СО₂ экосистемами Московской области составила 15,59 МтСО₂, 4,90 МтСО₂ и 14,22 МтСО₂ в 2020 г., 2021 г. и 2022 г., соответственно. Основной вклад в поглощение вносят смешанные леса и лесостепные редколесья, занимающие более 60% территории области. В 2021 г. наблюдалось аномально низкое поглощение при повышенной эмиссии СО₂, что, вероятно, было связано с аномальной жарой, имевшей место в Московской области в летний период 2021 года.
Сравнение со Свердловской областью [2] показывает, что секвестрационный потенциал экосистем Московской области, в пересчете на единицу площади нетто-поглощенного углекислого газа, 102.9 тСО2/м2 – 327.4 тСО2/м2, в несколько раз превышает аналогичный показатель Свердловской области (30,76 тСО2/км2 – 42,09 тCО2/км2), что может быть связано с преобладанием продуктивных лесных экосистем умеренной зоны. Однако, сравнение с Томской областью [3], где за рассмотренный период в экосистемах области секвестрационный потенциал варьировался в диапазоне 232.14 тСО2/км2 – 268.34 тСО2/км2 нетто-поглощенного углекислого газа в год, показывает, что секвестрационный потенциал экосистем Московской области сравним с секвестрационным потенциалом экосистем Томской области.
Исследование выполнено при поддержке госзадания Минобрнауки РФ, проект №FEUZ-2024-0011.
Ключевые слова: углеродный баланс, машинное обучение, экосистемы, секвестрация СО₂
Литература:
- Розанов А.П. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2023682424 NorthFlux. Дата регистрации в Реестре программ для ЭВМ 25 октября 2023 г.
- Розанов А.П., Грибанов К.Г., Задворных И.В., Сухих Г.А., Валдайских В.В., Захаров В.И. Оценки трансграничного переноса и баланса потоков атмосферного СО₂ на территории Свердловской области с использованием модели машинного обучения // Оптика атмосферы и океана. 2025. Т. 38. № 12. С. 1031–1037. DOI: 10.15372/AOO20251210
- Сухих Г.А., Розанов А.П., Грибанов К.Г., Захаров В.И. «Оценка потоков углерода в экосистемах Томской области с использованием модели машинного обучения и спутниковых данных», XХХII Международный симпозиум «Оптика атмосферы и океана. Физика атмосферы» 06-10 июля 2026 года, ИОА СО РАН, г. Томск, Россия
Дистанционное зондирование растительных и почвенных покровов