1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Лёд и Снег
  4. T. 63, № 2, 2023

Лёд и Снег, 2023, T. 63, № 2, стр. 257-270

Оценка снегозапасов в засушливой зоне по данным глобальных численных моделей ICON и GFS/NCEP (на примере бассейна реки Селенга)

А. Н. Шихов 1, 2, *, В. Н. Черных 3, А. А. Аюржанаев 3, С. В. Пьянков 1, Р. К. Абдуллин 1

1 Пермский государственный национальный исследовательский университет
Пермь, Россия

2 Казанский (Приволжский) федеральный университет
г. Москва, Россия

3 Байкальский Институт природопользования Сибирского отделения РАН
Улан-Удэ, Россия

* E-mail: and3131@inbox.ru

Поступила в редакцию 18.10.2022
После доработки 28.01.2023
Принята к публикации 31.03.2023

Аннотация

Рассматривается применимость данных глобальных численных моделей прогноза погоды ICON и GFS/NCEP для оценки снегонакопления в бассейне р. Селенги, на примере 2020–2022 гг. Валидация результатов выполнена по данным снегомерных съёмок. Получены реалистичные оценки пространственного распределения снегозапасов. Результаты сопоставлены с данными реанализа ERA5–Land и спутниковыми снимками MODIS.

Ключевые слова:  бассейн р. Селенги, запас воды в снежном покрове, снегонакопление, сублимация, таяние снега, модель численного прогноза погоды, ICON, GFS/NCEP, снегомерные съёмки

Список литературы

  1. Виноградов Ю.Б., Виноградова Т.А, Математическое моделирование в гидрологии. М.: Изд-во “Академия”, 2010. 304 с.

  2. Гаврилова С.Ю. Устранение неоднородности временных рядов атмосферных осадков и их использование для анализа изменений режима увлажнения на территории России. Автореф. дис. на соиск. уч. степ. канд. геогр. наук. СПб.: Главная геофиз. обсерватория им. А.И. Воейкова, 2010. 111 с.

  3. Гармаев Е.Ж., Христофоров А.В. Водные ресурсы рек бассейна озера Байкал: основы их использования и охраны. Новосибирск: ГЕО, 2010, 227 с.

  4. Гордеев И.Н. Методика расчета интенсивности снеготаяния в прогнозах весеннего стока сибирских рек. Научно-практическая школа–семинар молодых ученых и специалистов в области гидрометеорологии. Новосибирск, 2012. // Электронный ресурс. http://sibnigmi.ru/documents/school/Gordeev.pdf. Дата обращения: 18.10.2022.

  5. Гусев Е.М., Насонова О.Н. Моделирование тепло- и влагообмена поверхности суши с атмосферой. М.: Наука, 2010. 327 с.

  6. Казакова Е.В. Ежедневная оценка локальных значений и объективный анализ характеристик снежного покрова в рамках системы численного прогноза погоды COSMO-Ru. Дис. на соиск. уч. степ. канд. физ.-мат. наук М.: Гидрометцентр России, 2015. 181 с.

  7. Карпечко Ю.В., Бондарик Н.Л. Гидрологическая роль лесохозяйственных и лесопромышленных работ в таежной зоне Европейского Севера России. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2010. 225 с.

  8. Корень В.И. Математические модели в прогнозах речного стока. Л.: Гидрометеоиздат, 1991. 199 с.

  9. Кузьмин П.П. Процесс таяния снежного покрова. Л.: Гидрометеоиздат, 1961, 346 с.

  10. Миллионщикова Т.Д. Моделирование и предвычисление многолетних изменений стока р. Селенги. Дис. на соиск. уч. степ. канд. геогр. наук. М.: Ин-т водных проблем РАН, 2019. 133 с.

  11. Мотовилов Ю.Г., Гельфан А.Н. Модели формирования стока в задачах гидрологии речных бассейнов. М.: Ин-т водных проблем РАН, 2018. 296 с.

  12. Пьянков С.В., Шихов А.Н., Михайлюкова П.Г. Моделирование снегонакопления и снеготаяния в бассейне р. Кама с применением данных глобальных моделей прогноза погоды // Лёд и Снег. 2019. Т. 59. № 4. С. 494–508. https://doi.org/10.15356/2076-6734-2019-4-423

  13. Сандакова С.Л., Дангасурен Б. Влияние стихийных природных бедствий на состояние популяций овец Восточной Монголии // Вест. Бурятского гос. ун-та. 2014. Т. 11. № 4. С. 80–82.

  14. Турков Д.В., Сократов В.С. Расчёт характеристик снежного покрова равнинных территорий с использованием модели локального тепловлагообмена SPONSOR и данных реанализа на примере Московской области // Лёд и Снег. 2016. Т. 56. № 3. С. 369–380. https://doi.org/10.15356/2076-6734-2016-3-369-380

  15. Чурюлин Е.В. Использование спутниковой и модельной информации о снежном покрове при расчетах характеристик весеннего половодья Дис. на соиск. уч. степ. канд. геогр. наук. М.: МГУ им. М.В. Ломоносова, 2019. 175 с.

  16. Чурюлин Е.В., Копейкин В.Н., Розинкина И.А., Фролова Н.Л., Чурюлина А.Г. Анализ характеристик снежного покрова по спутниковым и модельным данным для различных водосборов на Европейской территории Российской Федерации // Гидрометеорол. исследования и прогнозы. 2018. № 2 (368). С. 120–143.

  17. Arino O., Bicheron P., Achard F., Latham J., Witt R., Weber J.-L. GLOBCOVER: the most detailed portrait of  EarthIn. // European Space Agency Bulletin. 2008. № 136. P. 24–31.

  18. Bellaire S., Jamieson J.B., Fierz C. Forcing the snow-cover model SNOWPACK with forecasted weather data // The Cryosphere. 2011. V. 5. P. 1115–1125. https://doi.org/10.5194/tc-5-1115-2011

  19. Bigio E.R., Swetnam T.W., Baisan C.H., Guiterman C.Y., Kisilyakhov V.K., Andreev S.G., Batotsyrenov E.A., Ayurzhanaev A.A. The influence of land-use activities and regional drought on historical fire regimes of Buryatia, Siberia // Environmental Research Letters. 2022. V. 17 (5). № 054043. https://doi.org/10.1088/1748-9326/ac6964

  20. Frolova N.L., Belyakova P.A., Grigoriev V.Y., Sazonov A.A. Runoff fluctuations in the Selenga River Basin // Regional Environmental Change. 2017. V. 17 (7). P. 1–12. https://doi.org/0.1007/s10113-017-1199-0

  21. Hall D.K., Riggs G.A., Salomonson V.V. Development of methods for mapping global snow cover using moderate resolution imaging spectroradiometer data // Remote Sensing of Environment, 1995. V. 54. P. 127–140.

  22. Kazakova E.V., Chumakov M.M., Rozinkina I.A. The system for computing snow cover parameters for forming initial fields for numerical weather prediction based on the COSMO-Ru model // Russian Meteorology and Hydrology. 2015. V. 40 (5). P. 296–304. https://doi.org/10.3103/S1068373915050027

  23. Kuchment L.S., Gelfan A.N., Demidov V.N. A distributed model of runoff generation in the permafrost regions // Journ. of Hydrology. 2000. V. 240. P. 1–22.

  24. Kuchment L.S., Romanov P.Yu., Gelfan A.N., Demidov V.N. Use of satellite-derived data for characterization of snow cover and simulation of snowmelt runoff through a distributed physically based model of runoff generation // Hydrology and Earth system science. 2010. V. 14 (2). P. 339–350. https://doi.org/10.5194/hess-14-339-2010

  25. Kukavskaya E.A., Buryak L.V., Shvetsov E.G., Conard S.G., Kalenskaya O.P. The impact of increasing fire frequency on forest transformations in southern Siberia // Forest Ecology and Management. 2016. V. 82. P. 225–235. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2016.10.015

  26. Motovilov Yu., Gottschalk L., Engeland K., Belokurov A. ECOMAG – regional model of hydrological cycle. Application to the NOPEX region // Department of Geophysics, University of Oslo. 1999. 88 p.

  27. Muñoz-Sabater J., Dutra E., Agustí-Panareda A., Albergel C., Arduini G., Balsamo G., Boussetta S., Choulga M., Harrigan S., Hersbach H., Martens B., Miralles D.G., Piles M., Rodríguez-Fernández N.J., Zsoter E., Buontempo C., Thépaut J.-N. ERA5-land: A state-of-the-art global reanalysis dataset for land applications // Earth System Science Data, 2021. V. 13 (9). P. 4349–4383. https://doi.org/10.5194/essd-13-4349-2021

  28. Myneni R.B., Hoffman S., Knyazikhin Y., Privette J.L., Glassy J., Tian Y., Wang Y., Song X., Zhang Y., Smith G.R., Lotsch A., Friedl M. Global products of vegetation leaf area and fraction absorbed PAR from year one of MODIS data // Remote Sensing of Environment, 2002. V. 83. P. 214–231. https://doi.org/10.1016/S0034-4257(02)00074-3

  29. Quéno L., Vionnet V., Dombrowski-Etchevers I., Lafaysse M., Dumont M., Karbou F. Snowpack modelling in the Pyrenees driven by kilometric-resolution meteorological forecasts // The Cryosphere. 2016. V. 10. P. 1571–1589. https://doi.org/10.5194/tc-10-1571-2016

  30. Pyankov S.V., Shikhov A.N., Kalinin N.A., Sviyazov E.M. A GIS-based modeling of snow accumulation and melt processes in the Votkinsk reservoir basin // Journ. of Geogr. Sciences, 2018. V. 28 (2). P. 221–237. https://doi.org/10.1007/s11442-018-1469-x

  31. Romasko V.Y., Burakov D.A. Space Monitoring of Snow Cover of River Watersheds // Journ. of Siberian Federal University. Engineering and Technologies, 2017. V. 10 (6). P. 704–713. https://doi.org/10.17516/1999-494X-2017-10-6-704-713

  32. Shikhov A.N., Churiulin E.V., Abdullin R.K. Assessment of the accuracy of snow water equivalent calculation with the use of global numerical weather prediction models and SnoWE snowpack model (by the example of the Kama River basin) // Vestnik of Saint-Petersburg University. Earth Sciences. 2021. V. 66 (1). https://doi.org/10.21638/SPBU07.2021.110

  33. Wilson J.P., Gallant J.C. Terrain Analysis – Principles and Applications. New York, John Wiley & Sons. 2000. 520 p.

  34. WGNE Overview of Plans at NWP Centres with Global Forecasting Systems – 2022. // Электронный ресурс. http://wgne.meteoinfo.ru/nwp-systems-wgne-table/wgne-table/ (Дата обращения 21.01.2023).

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Лёд и Снег

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал