528.71

Работа является продолжением исследований по разработке и применению статистических моделей оценки приземной концентрации метана по материалам космической съемки Sentinel-2 и данным метеопараметров станции Тикси. Были апробированы 4 ранее разработанные статистические модели. Обнаружено, что только две из них можно использовать для оценки приземной концентрации метана за пределами станции Тикси. Разработана методика применения указанных моделей. Согласно ей потенциальный пользователь может применять за пределами станции Тикси в холодный период линейную модель и данные 12 и 5 каналов Sentinel-2 MSI вместе с данными об атмосферном давлении и парциальном давлении пара. В теплый период пользователю необходимо пересчитывать модель №3, включающую в себя нелинейный индекс, или соотношение данных 2, 4, и 10 каналов - (2/(4+10)), нелинейный индекс, или соотношение 7, 8, 9, и 11 каналов (8-9)/(7+11), и данные о скорости ветра. Если в результате пересчета коэффициент детерминации составит меньше 0.5 и/или p-значения коэффициентов будут больше 0.05, пользователю необходимо провести поиск новой статистической модели. По результатам апробации выявлено, что разработанные модели могут использоваться как для интерполяции значений приземной концентрации метана на станциях с 2016 по 2022 год, так и для краткосрочных прогнозов после 2022 года. Выделены направления дальнейших исследований в рамках данной тематики.

In the current work the application method of the statistical models for methane concentration evaluation on the base of imagery and meteorological data was developed: depending on cold or warm season, a potential user can use model №1, or, adapted on the base of the closest greenhouse gas monitoring station, model №3 for ground level atmosphere methane (hereinafter - methane) concentration evaluation in the user's area of interest. The results of approbation stage showed, that developed models can be applied for both: interpolation of ground methane concentrations on stations in the period from 2016 to 2022 year, and short-term forecast after 2022 year. The next stages of current research where identified: correlation of regression coefficients for statistical models variables with latitude values, increasing the Barrow and cape Baranova data samples together with anomaly methane concentration enhancements analysis in warm period.

аспирант, кафедра Космического мониторинга и экологии Картографического факультета Московского государственного университета геодезии и картографии; научный сотрудник, отдел Мониторинга выбросов парниковых газов в энергетике и промышленности Института глобального климата и экологии имени академика Ю.А. Израэля

ведущий инженер, отдел Взаимодействия океана и атмосферы Арктического и антарктического научно-исследовательского института

Попов Н.В. Разработка статистических моделей оценки концентрации метана в приземном слое атмосферы по материалам космической съемки в зимний период / Н.В. Попов, В.А. Малинников // Вестник СГУГиТ (Сибирского государственного университета геосистем и технологий). 2025. Т. 30. №3. С. 77-85. DOI 10.33764/2411-1759-2025-30-3-77-85.

Попов Н.В. Связь спектрозональных данных Sentinel-2 с наземными измерениями концентраций метана и метеопараметрами атмосферы в летний период [Видеозапись] / Попов Н.В., Малинников В.В., Нахутин А.И. // VIII Международная научная конференция «Пространственные данные: наука и технологии». Москва, 28-29 мая 2025 г. URL: https://kinescope.io/2uPKs6Vrj2Cdat9z2J2fRV (дата обращения: 06.08.2025).

Atmospheric CH4 at Tiksi by Finnish Meteorological Institute [Электронный ресурс] / T. Laurila, Ed. Dlugokecky, V. Ivakhov, J. Hatakka / Finnish Meteorological Institute. 2022. ver.2022-07-08-2150. URL: https://doi.org/10.50849/WDCGG_0025-2002-1002-01-01-9999 (дата обращения 09.12.2024).

COPERNICUS. Sentinel Online: Explore Copernicus satellite missions [Электронный ресурс] / European Space Agency. Текст: электронный. URL: https://browser.dataspace.copernicus.eu (дата обращения: 14.07.2024).

Стародубцев В.С. Особенности вариаций метана на арктическом побережье в летне-осенний период / В.С. Стародубцев, В.С. Соловьев // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18. №6. С. 253-264. DOI 10.21046/2070-7401-2021-18-6-253-264.

Михайлюкова П.Г. Анализ загрязненности снежного покрова арктических городов на основе спутниковых измерений альбедо / П.Г. Михайлюкова, Д.А. Петраков, О.В. Тутубалина [и др.] // ИнтерКарто. ИнтерГИС. 2021. Т. 27. №1. С. 394-408. DOI 10.35595/2414-9179-2021-1-27-394-408.

Guide to Meteorological Instruments and Methods of Observation, WMO-No. 8. World Meteorological Organization. 7th ed. 2008. Текст: электронный. URL: https://www.weather.gov/media/epz/mesonet/CWOP-WMO8.pdf (дата обращения: 15.05.2024).

Свидетельство о государственной регистрации базы данных №2024625702 Российская Федерация. База данных концентраций парниковых газов на стационарах ААНИИ: №2024623518: заявл. 13.08.2024: опубл. 04.12.2024 / Е.Д. Кочеткова; заявитель Федеральное государственное бюджетное учреждение «Арктический и антарктический научно-исследовательский институт».

Российско-финские исследования характеристик аэрозоля и парниковых газов в приземном слое атмосферы на НИС «Ледовая база «Мыс Баранова»» / А.П. Макштас, Т. Лаурила, Э. Асми [и др.] // Российские полярные исследования. 2015. №4(22). С. 29-30.

Результаты анализа мониторинга метана на НИС «Ледовая база «Мыс Баранова»» / М.А. Ежикова, А.П. Макштас, Т. Лаурила, Э. Асми // Двенадцатая Международная школа-семинар «Спутниковые методы и системы исследования Земли»: Сборник материалов, Таруса, 21-25 марта 2024 года. Москва: Институт космических исследований РАН. 2024. С. 28-29.

Thoning K.W. Atmospheric methane from quasi-continuous measurements at Barrow, Alaska and Mauna Loa, Hawaii, 1986-present [Электронный ресурс] / K.W. Thoning, X. Lan, A.M. Crotwell, J.W. Mund; National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), Global Monitoring Laboratory (GML). 2025. DOI: 10.15138/ve0c-be70. URL: https://doi.org/10.15138/ve0c-be70 (дата обращения: 01.07.2025).

Dataset on methane hourly insitu measurements on Alert station, Canada, Nunavut (dataset name: ch4_alt4001_surface-insitu_20_9999-9999_hourly) [Электронный ресурс] / Enviroment and Climate Change Canada. Режим доступа: https://gaw.kishou.go.jp/ (дата обращения 25.07.2025).

Data set on hourly insitu measurements of climate data on Alert station, Canada, Nunavut (dataset name: ALERT CLIMATE) [Электронный ресурс]. Enviroment and Climate Change Canada. Режим доступа: https://climate-change.canada.ca/climate-data/#/hourly-climate-data (дата обращения 25.07.2025).

Decreasing anthropogenic methane emissions in Europe and Siberia inferred from continuous carbon dioxide and methane observations at Alert, Canada / M. Ishizawa, D.E.J. Worthy, E. Chan [et al.]. Journal of Geophysical Research. 2009. Vol. 114. No. 10. DOI 10.1029/2008JD011239.

Data Quality Report Sentinel-2 L1C MSI January 2022. [Электронный ресурс]. European Space Agency. 2022 URL: https://sentinels.copernicus.eu/documents/247904/4766914/OMPC.CS.DQR.001.01-2022+-+i72r0+-+MSI+L1C+DQR+January+2022.pdf (дата обращения: 23.08.2025).

Анализ данных непрерывных наблюдений атмосферной концентрации метана на арктической станции Тикси с 2010 по 2015 гг. / В.М. Ивахов, Н.Н. Парамонова, В.И. Привалов, А.В. Зинченко // Труды Главной геофизической обсерватории им. А.И. Воейкова. 2016. №582. С. 261-280.