Trend in total terrestrial water storage at the European Russia detected based on GRACE DATA
https://doi.org/10.19047/0136-1694-2016-82-28-41
Abstract
The data obtained by GRACE satellite allowed comprehensively analyzing the dynamics of total terrestrial water storage within the period from 2003 to 2012 at the territory of European Russia. Having compared the satellite data and the information on the dynamics of the groundwater level obtained in the course of field survey by using 12 evenly distributed bore holes at the studied territory (Central Federal and North-Caucasian Federal regions), it is worth emphasizing that there is a clearly expressed co-variation between the satellite images and the groundwater depth. The analysis of trend in total water content identified by satellite data showed that it is positive towards the north-western and negative in the south and south-eastern part of European Russia. The total content of terrestrial water storage reveals periodical changes in the range from 3 to 8-9 years. The prolonged periods are observed in central and north-western parts, being shortened towards the north and south-east of the studied territory. The obtained data serve as evidence of periodically changing the total terrestrial water storage but its minimum will be observed in the east of Northern Caucasus, in Vologda, Yaroslavl, Moscow and Kostroma regions in 2016, in central part and Krasnodar region in 2018-2019 and in Kirov and Perm’ regions in 2016-2017. The results of the given studies can find a use in long-term forecasting of crop yields, in soil mapping and cultivation of new fruit plantations.
About the Authors
I. Yu. Savin
V.V. Dokuchaev Soil Science Institute
Russian Federation
Russian Federation
M. L. Markov
State Hydrological Institute
Russian Federation
Russian Federation
S. V. Ovechkin
V.V. Dokuchaev Soil Science Institute
Russian Federation
Russian Federation
V. A. Isaev
V.V. Dokuchaev Soil Science Institute
Russian Federation
Russian Federation
References
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.
Review
For citations:
Savin I.Yu., Markov M.L., Ovechkin S.V., Isaev V.A. Trend in total terrestrial water storage at the European Russia detected based on GRACE DATA. Dokuchaev Soil Bulletin. 2016;(82):28-41. (In Russ.) https://doi.org/10.19047/0136-1694-2016-82-28-41
Views:
847
Email this article 
