Тренд общей обводненности европейской части России, выявленный по спутниковым данным GRACE

На основе информации, полученной со спутниковой системы GRACE, проведен анализ динамичности общей обводненности территории за период с 2003-2012 гг. Сравнивались спутниковые данные с информацией о динамике уровня грунтовых вод по отдельным скважинам. Для контроля и сравнения использовано 12 скважин, равномерно распределенных по региону исследований (Центральный Федеральный и Северо-Кавказский Федеральный округа России). Для территории европейской части России выявлена хорошая ковариация между спутниковыми данными и глубиной грунтовых вод. Геоинформационный анализ тренда общей обводненности, полученного по спутниковым данным, показал, что он является положительным на северо-западе территории исследований и отрицательным на юге и юго-востоке. Обнаруживается периодичность в многолетних изменениях общей обводненности на всей территории исследований. Величина периода изменяется от 3 до 8-9 лет. Более длинные периоды наблюдаются в центре и на северо-западе европейской части России, а менее длинные - на севере и юго-востоке. Полученные данные свидетельствуют о том, что при сохранении выявленной периодичности, минимум обводненности на востоке Северного Кавказа, в Вологодской, Ярославской, Московской и Костромской областях будет достигнут в 2016 гг., в центральной части региона исследований и Краснодарском крае в 2018-2019 гг., в Кировской области и Пермском крае в 2016-2017 гг. Полученные данные могут быть использованы при долгосрочном прогнозировании урожайности сельскохозяйственных культур, проведении почвенно-картографических работ, а также закладке новых плодовых насаждений.

грунтовые воды, обводненность территории, GRACE, мониторинг, периодичность, ground water, terrestrial water storage, GRACE, monitoring, periodicity

1. Антипов-Каратаев И.Е., Юрин И.А., Кадер Г.М., Фролкина Л.А. Сравнительные испытания новых комплексных агролесомелиоративных и агротехнических методов освоения содово-сульфатных солонцов Центрально-Черноземной полосы // Мелиорация солонцов в Черноземной зоне европейской части СССР. М., 1960. С. 5-219.

2. Базыкина Г.С., Бойко О.С. Влияние аномальных погодных условий последних десятилетий на водный режим типичных черноземов заповедной степи (Курская область) // Почвоведение. 2008. № 7. С. 833-844.

3. Глобальные изменения климата и прогноз рисков в сельском хозяйстве России. М., 2009. 517 с.

4. Водные ресурсы России и их использование. СПб.: Изд-во ГГИ, 2008. 598 с.

5. Зайдельман Ф.Р., Тюльпанов В.И., Ангелов Е.Н. Деградационные изменения богарных черноземов лесостепной и степной зоне европейской России в результате переувлажнения и мелиоративные мероприятия по восстановлению их плодородия // Деградация богарных и орошаемых черноземов под влиянием переувлажнения и их мелиорация. М., 2012. С. 11.

6. Научные основы предотвращения деградации почв (земель) сельскохозяйственных угодий России и формирование систем воспроизводства их плодородия в адаптивно-ландшафтном земледелии. М.: Почв. ин-т им. В.В. Докучаева, 2013. 900 с.

7. Овечкин С.В., Исаев В.А. Периодическое дополнительное почвенно-грунтовое увлажнение как фактор эволюции почвенного покрова. Вопросы гидрологии в плодородии почв. Науч. тр. Почв. ин-та им. В.В. Докучаева. М.,1985. С. 56-65.

8. Овечкин С.В., Исаев В.А. Периодически переувлажненные почвы ЦЧР // Тр. Почв. ин-та им. В.В. Докучаева. М., 1989. С. 18-25.

9. Оценочный доклад об изменениях климата и их последствиях на территории Российской федерации. Т. 1. Изменения климата. М.: Росгидромет, 2008 230 с.

10. Пространственно-временные колебания стока рек СССР / Под ред. Рождественского А.В. М.: Гидрометеоиздат,1988. 276 с.

11. Разумов В.В., Молчанов Э.Н., Глушко А.Я., Разумова Н.В. К проблеме подтопления земель на юге европейской части России // Бюл. Почв. ин-та им. В.В. Докучаева. 2014. № 73. С. 3-28.

12. Роде А.А. Многолетняя изменчивость атмосферных осадков и элементов водного баланса почв. Избр. тр. 2009. Т. IV. С. 479-578.

13. Савин И.Ю. Реакция почвенного покрова на гелио-геофизически обусловленные колебания климата // География и природные ресурсы. 1993. № 3. С. 11-16.

14. Хитров Н.Б., Назаренко О.Г. Распространение переувлажненных почв в исходно автоморфных агроландшафтов Ростовской области при ведении “сухого” земледелия // Деградация богарных и орошаемых черноземов под влиянием переувлажнения и их мелиорация. М., 2012. С. 125-166.

15. Шнитников А.В. Внутривековая изменчивость компонентов общей увлажненности. Л.: Изд-во АН СССР, 1969.

16. Чевердин Ю.И. Изменение свойств почв юго-востока Центрального Черноземья под влиянием антропогенного воздействия. Воронеж: Истоки, 2013. 334 с.

17. Bryhn A.C., Dimberg P.H. An operational definition of a statistically meaningful trend // PLoS One. 2011. Vol. 6(4). P. e19241. doi: 10.1371/journal.pone.0019241.

18. Landerer F.W., Swenson S.C. Accuracy of scaled GRACE terrestrial water storage estimates // Water Res. Res. 2012. Vol. 48. P. W04531. doi: 10.1029/2011WR011453.

19. Swenson S.C., Wahr J. Post-processing removal of correlated errors in GRACE data // Geophys. Res. Lett. 2006. Vol. 33. P. L08402. doi: 10.1029/2005GL025285.

20. Tapley B. D., Bettadpur S., Watkins M., Reigber C. The gravity recovery and climate experiment: Mission overview and early results // Geophys. Res. Lett, 2004. Vol. 31. P. L09607. doi:10.1029/2004GL019920.

21. Wahr J., Molenaar M., Bryan F. Time-variability of the earth’s gravity field: Hydrological and oceanic effects and their possible detection using GRACE // J. Geophys. Res. 1998. Vol. 103(30). P. 205-230.