ecodagЮг России: экология, развитиеSouth of Russia: ecology, development1992-10982413-0958State Institute of Applied Ecology of the Republic of Dagestan10.18470/1992-1098-2020-4-63-74ecodag-2048Research ArticleГЕОЭКОЛОГИЯGEOECOLOGYВыявление температурных аномалий на западном Каспии за 2017 г. по данным дистанционного зондированияIdentification of temperature anomalies in the western Caspian Sea in 2017 based on remote sensing datahttps://orcid.org/0000-0001-5043-6345БагомаевА. А.BagomaevA. A.

Абдулмеджид А. Багомаев.367001 Махачкала, ул. Дахадаева, 21.

Abdulmedzhid A. Bagomaev.21 Dakhadaeva St, Makhachkala, 367001.

https://orcid.org/0000-0003-3979-4293ГусейноваН. О.GuseynovaN. O.

Надира О. Гусейнова - кандидат биологических наук, доцент кафедры биологии и биоразнообразия, Институт экологии и устойчивого развития.367001 Махачкала, ул. Дахадаева, 21.Тел. +79887715041

Nadira O. Guseynova, Candidate of Biological Sciences, Associate Professor, Department of Biology and Biodiversity, Institute of Ecology and Sustainable Development.21 Dakhadaeva St, Makhachkala, 367001.Tel. +79887715041

nadira_guseynova@mail.ruДагестанский государственный университетРоссияDagestan State UniversityRussian FederationДагестанского государственного университетаРоссияDagestan State UniversityRussian Federation2020150120211546374Copyright © Багомаев А.А., Гусейнова Н.О., 20212021Багомаев А.А., Гусейнова Н.О.Bagomaev A.A., Guseynova N.O.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ecodag.elpub.ru/ugro/article/view/2048

Цель. Изучение температурных аномалий на западном Каспии на основе материалов космических съемок для обнаружения явления апвеллинга.Материалы и методы. Использовались температурные показатели морской воды за летний сезон 2017 г. при резком понижении среднесуточной температуры более чем на 2°С. Космоснимки получены из специализированных центров Ocean Color NASA, Earth Science Data Systems NASA и SATIN. Данные дистанционного зондирования обработаны в программах SeaDAS и ArcGIS. Наземные данные получены из фондов Единой государственной системы информации об обстановке в мировом океане (ЕСИ-МО). Создана база данных в ArcGIS и составлены карты.Результаты. Первый апвеллинг проявляется 9-17 июня. Минимальная температура воды в районе Махачкалы равна 14°С при повышении солёности до 12%о, площадью 1500 км2. Зафиксировано увеличение содержания растворенного кислорода до 9,70 мг/л и рН 8,64. Второй апвеллинг средней интенсивности был с 19 июня по 1 июля при минимуме t=17,9°C. Падение температуры составило 2,8°С при повышении солёности на 1%о. Площадь поверхности 454 км2. Третий случай апвеллинга зафиксирован с 26 августа по 1 сентября, характеризуется снижением температуры воды на 7,4°С и у берега составила 17,1°С. Среднее повышение солёности на 0,32%о, концентрация О2 - 8 мг/л, площадь акватории - 500 км2.Заключение. Для Каспийского моря ввиду его больших размеров характерна пространственная неоднородность океанологических параметров, что можно зафиксировать по результатам обработки космоснимков и их верификации по наземным данным. В западной части апвеллинг носит периодический и разномасштабный характер.

Aim

Aim. The study of temperature anomalies in the western Caspian Sea based on space imagery materials in order to detect upwelling phenomena.Materials and Methods. We used temperature indicators of seawater for the summer season of 2017 when a sharp decrease by more than 2 °C in average daily temperature occurred. Space images were obtained from the specialized centres of Ocean Color NASA, Earth Science Data Systems NASA and SATIN. Remote sensing data were processed using SeaDAS and ArcGIS programs. Ground data were obtained from the resources of the Unified State System of Information about the Situation in the World Ocean (ESIMO). An ArcGIS database was created and maps compiled.Results. The first upwelling occurred on 9-17 June 2020. The minimum water temperature in the Makhachkala area was 14°C with an increase in salinity to 12%o over an area of 1,500 sq.km. An increase in the content of dissolved oxygen of up to 9.70 mg/l and pH 8.64 was recorded. A second upwelling of medium intensity occurred from 19 June-July 1 with a minimum temperature of 17.9C. The decrease in temperature was 2.8°C with an increase in salinity by 1%o. The surface area was 454 sq.km. A third case of upwelling was recorded from 26 August-September 1 and was characterised by a decrease in water temperature of 7.4C (near the coast, 17.1°C). The average salinity increase was 0.32%o while the 02 concentration was 8 mg/l over an area of 500 sq.km.

Conclusion

Conclusion. Due to its large size, the Caspian Sea is characterised by spatial inhomogeneity of oceanological parameters, which can be recorded based on the results of processing satellite images and their verification using ground data. In the western part of the sea the upwelling is periodic and of different scales.

геоданныекосмические снимкидистанционное зондированиеГИСArcGISКаспийское мореапвеллингgeodatasatellite imageryremote sensingGISArcGISCaspian SeaupwellingАвторы выражают благодарность сотруднику Лаборатории картографии Института географии РАН Баширу М. Курамагомедову за консультацию при написании статьи.The authors are grateful to Bashir M. Kuramagomedov, staff member of the Department of Cartography and Geoinformatics, Faculty of Geography of M.V. Lomonosov Moscow State University, for assistance in writing the article.ReferencesI. Океанографическая энциклопедия, 1974, C. 20-22. URL: https://oceanservice.noaa.gov/facts/upwelling.html (Дата обращения: 10.01.2020)Okeanograficheskaya entsiklopediya [Oceanographic encyclopedia]. 1974, рp. 20-22. Available at: https://oceanservice.noaa.gov/facts/upwelling.html (accessed 10.01.2020) (In Russian)Жуков Л.А. Общая океанология. Л: Гидрометеоиздат, 1976. 376 c.Zhukov L.A. Obshchaya okeanologiya [General Oceanology]. Leningrad, Gidrometeoizdat Publ., 1976, 376 p. (In Russian)Gaines S., Airame S. Upwelling. URL: https://oceanexplorer.noaa.gov/explorations/02quest/background/upwelling/upwelling.html (дата обращения: 15.05.2020)Gaines S., Airame S. Upwelling. Available at: https://oceanexplorer.noaa.gov/explorations/02quest/background/upwelling/upwelling.html (accessed 15.05.2020)Лаврова О.Ю., Костяной А.Г., Лебедев С. А., Митягина М.И., Гинзбург А.И., Шеремет Н. А. Комплексный спутниковый мониторинг морей России. Москва: ИКИ РАН, 2011. 480 с.Lavrova O.Yu., Kostyanoi A.G., Lebedev S. A., Mityagina M.I., Ginzburg A.I., Sheremet N. A. Kompleksnyisput-nikovyi monitoring morei Rossii [Integrated satellite monitoring of the seas of Russia]. Moscow, Space Research Institute RAS Publ., 2011, 480 p. (In Russian)Ocean Color Web. URL: https://oceancolor.gsfc.nasa.gov/ (дата обращения: 01.02.2020)Ocean Color Web. Available at: https://oceancolor.gsfc.nasa.gov/ (accessed 01.02.2020)Костяной А.Г. Спутниковый мониторинг климатических параметров океана. Часть 2 // Фундаментальная и прикладная климатология. 2017. Т. 2. С. 63-85.Kostyanoy A.G. Satellite monitoring of climatic parameters of the ocean. Part 2. Fundamental'naya i prikladnaya klimatologiya [Fundamental and applied climatology]. 2017, no. 2, pp. 63-85. (In Russian)Кравцова В.И., Тутубалина О.В., Балдина Е.А. Гиперспектральная система MODIS: обзор областей применения // Межуниверситетский аэрокосмический центр при Географическом факультете МГУ им. М.В. Ломоносова. URL: http://www.geogr.msu.ru/science/aero/acenter/int_sem4/modis_appl.htm (дата обращения: 10.02.2020)Kravtsova V.I., Tutubalina O.V., Baldina E.A. Giperspek-tral'naya sistema MODIS: obzor oblastei primeneniya [Hyperspectral system MODIS: an overview of applications]. Interuniversity Aerospace Center at the Faculty of Geography, Moscow State University of M.V. Lomonosov. Available at: http://www.geogr.msu.ru/science/aero/acenter/int_sem4/modis_appl.htm (accessed 10.02.2020) (In Russian)Earth Science Data Systems (ESDS) Program. URL: https://earthdata.nasa.gov/esds (Дата обращения: 01.04.2020)Earth Science Data Systems (ESDS) Program. Available at: https://earthdata.nasa.gov/esds (accessed 01.04.2020)JPL MUR MEaSUREs Project. 2015. GHRSST Level 4 MUR Global Foundation Sea Surface Temperature Analysis (v4.1). Ver. 4.1. PO.DAAC, CA, USA. URL: https://podaac.jpl.nasa.gov/dataset/MUR-JPL-L4-GLOB-v4.1 (Дата обращения: 10.02.2020) DOI: 10.5067/GHGMR-4FJ04JPL MUR MEaSUREs Project. 2015. GHRSST Level 4 MUR Global Foundation Sea Surface Temperature Analysis (v4.1). Ver. 4.1. PO.DAAC, CA, USA Available at: https://podaac.jpl.nasa.gov/dataset/MUR-JPL-L4-GLOB-v4.1 (accessed 10.02.2020). DOI 10.5067/GHGMR-4FJ04Курамагомедов Б.М., Монахова Г.А., Гаджиев А.А., Ахмедова Г.А. Опыт использования геоинформационных технологий в исследованиях апвеллинга в Каспийском море // Юг России: экология, развитие. 2014. Т. 9. N 4. C. DOI: 10.18470/1992-10982014-4-121-125Kuramagomedov B.M., Monakhova G.A., Gadzhiev A.A., Akhmedova G.A. The experience of using of the geoinformation technologies in the Investigation of apwelling in the Caspian Sea. South of Russia: ecology, development, 2014, vol. 9, no. 4, pp. 121-125. (In Russian) DOI: 10.18470/1992-1098-2014-4-121-125II. Гурова Е.С., Иванов А.Ю. Особенности проявления гидродинамических структур в юго-восточной части Балтийского моря по данным спектрорадиометров MODIS и космической радиолокации // Исследование Земли из космоса. 2011. N 4. С. 41-54.Gurova E. S., Ivanov A. Yu. Appearance of Sea Surface Signatures and Current Features in the South East Baltic Sea on the MODIS and SAR images. Issledovanie Zemli iz kosmosa [Research of the Earth from space]. 2011, vol. 9, no. 4. pp. 41-54. (In Russian)Монахова Г.А., Курамагомедов Б.М., Расулова М.М., Бекшокова П.А. Геонформационные системы в изучении особенностей апвеллинга у западного побережья среднего Каспия // Юг России: экология, развитие. 2012. Т. 7. N 3. С. 116-119. DOI: 10.18470/1992-1098-2012-3-116-119Monakhova G.A., Kuramagomedov B.M., Rasulova M.M., Bekshokova P.A. Geoinformation systems in the study of the peculiarities of the upwelling at the western coast of the middle Caspian. South of Russia: ecology, development, 2012, vol. 7, no. 3, pp. 116-119. (In Russian) DOI 10.18470/1992-1098-2012-3-116-119Гинзбург А. И., Костяной А.Г., Соловьев Д.М., Шеремет Н.А. Структура апвеллинга у западного побережья Среднего Каспия (по спутниковым наблюдениям) // Исследование Земли из космоса. 2005. N 4. С. 76-85.Ginzburg A.I., Kostyanoy A.G., Soloviev D.M., Sheremet N.A. The structure of upwelling near the western coast of the Middle Caspian (according to satellite observations). Issledovanie Zemli iz kosmosa [Research of the Earth from space]. 2005, no. 4, pp. 76-85. (In Russian)Нестеров Е.С. Водный баланс и колебания уровня Каспийского моря. Моделирование и прогноз. Москва: Триада лтд, 2016. 378 с.Nesterov E.S. Vodnyi balans i kolebaniya urovnya Kaspiiskogo morya. Modelirovanie i prognoz [Water balance and fluctuations in the level of the Caspian Sea. Modeling and forecasting]. Moscow, Triada Ltd. Publ., 2016, 378 p. (In Russian)Электронный атлас Каспийского моря / Географический факультет МГУ имени М.В. Ломоносова, 2015. URL: http://www.geogr.msu.ru/casp/ (дата обращения: 19.01.2020)Elektronnyi atlas Kaspiiskogo moray.Geograficheskii fakul'tet MGU imeni M.V. Lomonosova [Electronic atlas of the Caspian Sea. Faculty of Geography, Moscow State University named after M.V. Lomonosov]. 2015. Available at: http://www.geogr.msu.ru/casp/ (accessed 19.01.2020)Электронный справочник по природной среде Каспия / Единая государственная система информации об обстановке в Мировом океане. URL: http://www.esimo.ru/atlas/new/Kasp/1_1.html (дата обращения: 13.01.2020)Elektronnyi spravochnik po prirodnoi srede Kaspiya. Edinaya gosudarstvennaya sistema informatsii ob ob-stanovke v Mirovom okeane [Electronic reference book on the natural environment of the Caspian. Unified state information system on the situation in the World Ocean]. Available at: http://www.esimo.ru/atlas/new/Kasp/1_1.html (accessed 13.01.2020)SATIN: каталог данных / Лаборатория спутниковой океанографии РГГМУ. URL: http://satin.rshu.ru/ (дата обращения: 02.04.2020)SATIN: katalog dannykh / Laboratoriya sputnikovoi okeanografii RGGMU [SATIN: data catalog / Laboratory of Satellite Oceanography, Russian State Hydrometeorological University]. Available at: http://satin.rshu.ru/ (accessed 02.04.2020)Worldview Earth Data NASA. URL: https://worldview.earthdata.nasa.gov/ (дата обращения: 15.05.2020)Worldview Earth Data NASA. Available at: https://worldview.earthdata.nasa.gov/ (accessed 15.05.2020)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.