Пространственная неоднородность в распределении метана в Якутии по данным спутникового мониторинга (май-сентябрь 2018–2025 гг.)

Потепление в арктической и субарктической зонах характеризуется повышенными темпами, обусловленными феноменом арктического усиления. Изменение климатических условий может способствовать увеличению эмиссии метана (СН4), который является одним из основных парниковых газов. Территория Якутии расположена в зоне распространения многолетнемерзлых пород, деградация которых при повышении температуры воздуха потенциально может привести к высвобождению значительных запасов углерода.
В данной работе для оценки пространственного распределения концентрации метана на территории Якутии использовались данные спектрометра TROPOMI, установленного на борту спутника Sentinel-5P. На основе полученных данных, были составлены карты, по которым были выявлены области с повышенными значениями концентрации. Для разделения обнаруженных областей на те, которые обусловлены реальными источниками метана, и те, которые являются артефактами измерений, обусловленными характеристиками подстилающей поверхности, был использован метод wind-rotation и данные реанализа ERA5-Land о направлении и скорости ветра на высоте 100 м. Метод wind-rotation заключается в «повороте» карт распределения метана, полученных с отдельных пролётов спутника, вдоль направления ветра таким образом, чтобы ветер всегда был направлен на север, и последующем усреднении полученных карт за весь период наблюдений. Такой подход позволяет выявить наличие шлейфов, характерных для источников метана. В качестве контрольного региона с известными антропогенными источниками метана был использован Кузнецкий угольный бассейн (Кузбасс).
Анализ карт распределения метана показал наличие локальных максимумов концентрации в центральной (тукуланы/пески, гари) и северной (возвышенность Тигие-Сюрехтере) части Якутии, которые характеризовались устойчивым пространственным положением. Дальнейший анализ с использованием метода wind-rotation показал близкую к изотропной геометрию их пространственного распределения: значения медианного коэффициента вытянутости шлейфа R находились в диапазоне 1,027-1,039. Отсутствие выраженной вытянутости не позволяет однозначно интерпретировать их как локальные источники выбросов метана. Полученные результаты позволяют предположить, что выявленные локальные максимумы концентрации могут быть связаны со спектральными артефактами, обусловленными особенностями ландшафта. В отличие от локальных максимумов в Якутии, в районе Кузбасса выявлен шлейф метана с более высокой анизотропией (R = 1,419).
Таким образом, обнаруженные в Якутии локальные максимумы концентрации CH4, вероятно, не связаны с источниками метана, а являются следствием некорректного восстановления значений концентрации над сложным ландшафтом. В Кузбассе метод wind-rotation выявил анизотропный шлейф, подтвердив свою применимость для выявления реальных источников.