Разработка статистических моделей оценки концентрации метана в приземном слое атмосферы по материалам космической съемки в зимний период
2 Московский государственный университет геодезии и картографии, г. Москва, Российская Федерация
Финансирование: -
Аннотация:
В работе исследуется связь спектрозональных данных Sentinel 2 MSI с концентрацией метана в приземном слое атмосферы и значениями метеопараметров атмосферы, измеренных на наземной станции Тикси за период с 2016 по 2022 г. Показано наличие корреляции приземной концентрации метана и метеопараметров со значением уровня серого тона зональных космических изображений станции Тикси для зимнего периода. Построены регрессионные соотношения, связывающие значения уровня серого тона зональных космических изображений с приземной концентрацией метана. Рассмотрено влияние сезонного фактора на корреляцию спутниковых данных и приземных измерений концентрации метана.
Ключевые слова (RU):
Sentinel 2, метан, коэффициент корреляции Пирсона, спутники, парниковые газы, мониторинг, системы наблюдений, концентрации, метеостанция Тикси
Ключевые слова (EN):
Sentinel 2, methane, Pearson correlation coefficient, satellite, greenhouse gases, monitoring, observations, concentrations, Tiksi
Библиографический список:
- Rutherford, J. S., Sherwin, E. D., Ravikumar, A. P., Heath, G. A., Englander, J., Cooley, D., Lyon, D., Omara, M., Langfitt, Q., Brandt, A. R. (2021). Closing the methane gap in US oil and natural gas production emissions inventories // Nature communications. – 2021. – Vol. 12(1) No. 4715. – DOI 10.1038/s41467-021-25017-4.
- IPCC, 2014. Climate Change 2014: Mitigation of Climate Change. Contribution of Working Group III to Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Edenhofer, O., R. Pichs-Madruga, Y. Sokona, E. Farahani, S. Kadner, K. Seyboth, A. Adler, I. Baum, S. Brunner, P, Eickemeier, B. Kriemann, J. Savolainen, S. Schlömer, C. von Stechow, T. Zwickel and J. C. Minx (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA; 2014. – 1419 pp.
- Hu, H., Hasekamp, O., Butz, A., Galli, A., Landgraf, J., Aan de Brugh, J., Borsdorff, T., Scheepmaker, R., and Aben, I.: The operational methane retrieval algorithm for TROPOMI // Atmospheric Measurement Techniques. – 2016. – Vol. 9, No. 11. – P. 5423–5440. – DOI 10.5194/amt-9-5423-2016. – EDN XTZHFP.
- Jacob, D. J., Varon, D. J., Cusworth, D. H., Dennison, P. E., Frankenberg, C., Gautam, R., Guanter, L., Kelley, J., McKeever, J., Ott, L. E., Poulter, B., Qu, Z., Thorpe, A. K., Worden, J. R., and Duren, R. M.: Quantifying methane emissions from the global scale down to point sources using satellite observations of atmospheric methane // Atmospheric Chemistry and Physics. – 2022. – Vol. 22, No. 14. – P. 9617–9646. – DOI 10.5194/acp-22-9617-2022. – EDN JTGQIX.
- Varon, D. J., Jervis, D., McKeever, J., Spence, I., Gains, D., and Jacob, D. J.: High-frequency monitoring of anomalous methane point sources with multispectral Sentinel-2 satellite observations, // Atmospheric Measurement Techniques. – 2021. – Vol. 14, No. 4. – P. 2771–2785. – DOI 10.5194/amt-14-2771-2021. – EDN NNJOCO.
- Zhang, Z., Sherwin, E. D., Varon, D. J., and Brandt, A. R.: Detecting and quantifying methane emissions from oil and gas production: algorithm development with ground-truth calibration based on Sentinel-2 satellite imagery // Atmos. Meas. Tech. – Vol. 15. – Pp. 7155–7169. – DOI 10.5194/amt-15-7155-2022, 2022.
- Родионова Н. В. Корреляция наземных и спутниковых значений концентрации метана в приземном слое атмосферы в районе Тикси // Всероссийские открытые Армандовские чтения: Современные проблемы дистанционного зондирования, радиолокации, распространения и дифракции волн : сб. материалов конференции. – 2022. – № 1. – С. 349–356.
- Арабаджян Д. К., Парамонова Н. Н., Макарова М. В., Поберовский А. В. Анализ временной изменчивости концентраций метана в атмосфере по данным наземных наблюдений // Вестник Санкт-Петербургского университета. Физика и химия. – 2015. – Т. 2 (60), № 3. – С. 204-215. – EDN UNNPEJ.
- Семенов С. М., Говор И. Л., Уварова Н. Е. Роль метана в современном изменении климата. – М. : Институт глобального климата и экологии имени академика Ю. А. Израэля, 2018. – 106 с. – ISBN 978-5-9631-0687-7. – EDN TZBKQY.
- Виноградова А. А., Гинзбург А. С., Губанова Д. П. Изменчивость концентрации метана в приземном воздухе Москвы на разных временных масштабах // Известия Российской академии наук. Физика атмосферы и океана. – 2022. – Т. 58, № 2. – С. 205–217. – DOI 10.31857/S0002351522020110. – EDN TLTOXB.
- Ивахов В. М., Парамонова Н. Н., Привалов В. И., Зинченко А. В. Анализ данных непрерывных наблюдений атмосферной концентрации метана на арктической станции Тикси с 2010 по 2015 гг. // Труды главной геофизической лаборатории им. А. И. Воейкова. – 2016. – № 582. – С. 261–280.
- Tuomas Laurila (FMI), Ed Dlugokencky (NOAA), Viktor Ivakhov (MGO), Juha Hatakka (FMI), Atmospheric CH4 at Tiksi by Finnish Meteorological Institute, dataset published as CH4_TIK_surfaceinsitu_FMI_data1 at WDCGG, ver.2022-07-08-2150. – DOI 10.50849/WDCGG_0025-2002-1002-01-01-9999 (reference date: 2024/07/09).
- World Meteorological Organization Guide to Meteorological Instruments and Methods of Observation, 2008 edition updated 2010. Geneva, Switzerland, WMO, 716pp. (WMO No. 8). – 2012. – DOI 10.25607/OBP-1528.
- Стародубцев В. С., Соловьёв В. С. Особенности вариаций метана на арктическом побережье в летне-осенний период // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. – 2021. – Т. 18, № 6. – С. 253–264. – DOI 10.21046/2070-7401-2021-18-6-253-264. – EDN ZXSCSJ.
- Джордж Грекукис. Методы и практика пространственного анализа / пер. с англ. А. Н. Киселева. – М. : ДМК Пресс, 2021. – 540 с.
Образец цитирования:
Попов Н. В., Малинников В. А. Разработка статистических моделей оценки концентрации метана в приземном слое атмосферы по материалам космической съемки в зимний период // Вестник СГУГиТ. – 2025. – Т. 30, № 3. – С. 77–85. – DOI 10.33764/2411-1759-2025-30-3-77-85