СПУТНИКОВЫЙ РАДИОЛОКАЦИОННЫЙ МОНИТОРИНГ НЕФТЯНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ В АКВАТОРИИ АНАПА – ГЕЛЕНДЖИК ЗА ПЕРИОД 2018–2020 гг.

  • Н. А. Князев Институт космических исследований РАН
  • О. Ю. Лаврова Институт космических исследований РАН
  • А. Г. Костяной Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН; Московский университет им. С.Ю. Витте
DOI: 10.29006/1564-2291.JOR-2021.49(1).8
Ключевые слова: спутниковый мониторинг, радиолокационное изображение, нефтяные загрязнения, информационная система «See the Sea», северо-восточная часть Черного моря, Цемесская бухта, Геленджикская бухта

Аннотация

В работе представлены результаты спутникового мониторинга нефтяных загрязнений акватории северо-восточной части Черного моря в районе Анапа–Геленджик за 2018–2020 гг. Мониторинг проводился с использованием архивов радиолокационных данных, полученных радиолокаторами SAR-C, установленными на спутниках Sentinel-1А, -1B. Работа с архивами спутниковых данных осуществлялась с помощью инструментов информационной системы спутникового мониторинга «See the Sea» (STS), разработанной в ИКИ РАН. Проведенный спутниковый мониторинг выявил основные источники загрязнений морской поверхности нефтепродуктами в исследуемом районе. Подавляющая часть загрязнений (85%) связана со сбросами с движущихся судов вод, содержащих нефтепродукты. С помощью встроенного в системе STS инструментария была составлена карта нефтяных загрязнений, выявленных на радиолокационных изображениях, на основе которой были определены основные районы нефтяных загрязнений. К ним относятся: главные судоходные трассы, ведущие к порту Новороссийск, якорные стоянки судов и акватории Цемесской (Новороссийской) и Геленджикской бухт. На основе спутниковой информации была определена сезонная и межгодовая изменчивость нефтяных загрязнений в районе Анапа–Геленджик. Проведено сравнение результатов мониторинга за 2018–2020 гг. с результатами подобного мониторинга, проведенного в 2006–2010 гг. Был сделан вывод, что количество выявленных загрязнений не идет на спад, что, конечно, негативно сказывается на экологическом состоянии северо-восточной части Черного моря.

Литература


  1. Бедрицкий А.И., Асмус В.В., Кровотынцев В.А., Лаврова О.Ю., Островский А.Г. Спутниковый мониторинг загрязнения российского сектора Черного и Азовского морей в 2003–2007 гг. // Метеорология и гидрология. 2007. № 11. С. 5–13.

  2. Бедрицкий А.И., Асмус В.В., Кровотынцев В.А., Лаврова О.Ю., Островский А.Г. Космический мониторинг загрязнения российского сектора Азово-Черноморского бассейна в 2008 г. // Метеорология и гидрология. 2009. № 3. С. 5–19.

  3. Булатов М.Г., Кравцов Ю.А., Лаврова О.Ю., Литовченко К.Ц., Митягина М.И., Раев М.Д., Сабинин К.Д., Трохимовский Ю.Г., Чурюмов А.Н., Шуган И.В. Физические механизмы формирования аэрокосмических радиолокационных изображений океана // Успехи физических наук. 2003. 173(1). С. 69–87.

  4. Ермаков С.А., Лаврова О.Ю., Капустин И.А., Ермошкин А.В., Мольков А.А., Даниличева О.А. О гребенчатой структуре границ сликов на морской поверхности // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. Т. 15. № 7. С. 208–217. DOI: 10.21046/2070-7401-2018-15-7-208-217.

  5. Иванов А.Ю., Кучейко А.А., Филимонова Н.А., Кучейко А.Ю., Евтушенко Н.В., Терлеева Н.В., Ускова А.А. Пространственно-временное распределение пленочных загрязнений в Черном и Каспийском морях по данным космической радиолокации: сравнительный анализ // Исследование Земли из космоса. 2017. № 2. С. 13–25.

  6. Калашникова Н.А., Лаврова О.Ю., Митягина М.И., Серебряный А.Н. Влияние вихревых структур на распространение загрязнений в прибрежной зоне // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2013. Т. 10. № 3. С. 228–240.

  7. Костяной А.Г., Гинзбург А.И., Шеремет Н.А., Лаврова О.Ю., Митягина М.И. Мелкомасштабные вихри Черного моря. // Труды VII Всероссийской конференции “Дистанционное зондирование Земли из космоса” (Москва, 16–20 ноября 2009 г.), ДоМира. Москва, 2010. Т. 7. N1. С. 248–259.

  8. Кровотынцев В.А., Лаврова О.Ю., Митягина М.И., Островский А.Г. Космический мониторинг состояния природной среды Азово-Черноморского бассейна // Современные проблемы дистанционного зондирования земли из космоса. 2007. Т. 1. № 4. С. 295–303.

  9. Кузнецов А.Н., Федоров Ю.А. Нефтяное загрязнение береговой зоны Черного моря в районе г. Новороссийска и динамика его естественной трансформации // В кн.: Система Черного моря / Под ред. А.П. Лисицына. М.: Научный мир, 2018. С. 705–716. DOI: 10.29006/978-5-91522-473-4.2018.705.

  10. Лаврова О.Ю. Слики как индикаторы вихревой активности в прибрежной зоне // Современные проблемы дистанционного зондирования земли из космоса. 2005. Т. 2. С. 118–123.

  11. Лаврова О.Ю., Каримова С.С., Митягина М.И., Бочарова Т.Ю. Оперативный спутниковый мониторинг акваторий Черного, Балтийского и Каспийского морей в 2009–2010 гг. // Современные проблемы дистанционного зондирования земли из космоса. 2010. Т. 7. № 3. С. 168–185.

  12. Лаврова О.Ю., Костяной А.Г., Лебедев С.А., Митягина М.И., Гинзбург А.И., Шеремет Н.А. Комплексный спутниковый мониторинг морей России. М.: ИКИ РАН, 2011. 470 с.

  13. Лаврова О.Ю., Митягина М.И. Особенности проявления на спутниковых изображениях гидродинамических процессов в областях интенсивного цветения фитопланктона // Исследования Земли из космоса. 2016. № 1–2. С. 145–160.

  14. Лаврова О.Ю., Митягина М.И., Костяной А.Г. Исследование влияния динамических и циркуляционных процессов на распространение антропогенных и биогенных загрязнений морской поверхности на основе комплексного использования спутниковой информации // Проблемы постсоветского пространства. 2015. № 4. С. 29–52.

  15. Лаврова О.Ю., Митягина М.И., Костяной А.Г. Спутниковые методы выявления и мониторинга зон экологического риска морских акваторий. М.: ИКИ РАН, 2016. 334 с.

  16. Лаврова О.Ю., Митягина М.И., Уваров И.А., Лупян Е.А. Текущие возможности и опыт использования информационной системы See the Sea для изучения и мониторинга явлений и процессов на морской поверхности // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 3. С. 266–287. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-3-266-287.

  17. Лупян Е.А., Матвеев А.А., Уваров И.А., Бочарова Т.Ю., Лаврова О.Ю., Митягина М.И. Спутниковый сервис See the Sea – инструмент для изучения процессов и явлений на поверхности океана // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т. 9. № 2. С. 251–261.

  18. Митягина М.И., Лаврова О.Ю. Радиолокационные наблюдения поверхностных пленочных загрязнений в прибрежной зоне Черного и Азовского морей // Современные проблемы дистанционного зондирования земли из космоса. 2007. Т. 1. № 4. С. 317–324.

  19. Немировская И.А., Онегина В.Д., Коновалов Б.В., Трубкин И.П. Углеводороды в водах и донных осадках Черного моря // В кн.: Система Черного моря / Под ред. А.П. Лисицына. М.: Научный мир, 2018. С. 677–705. DOI: 10.29006/978-5-91522-473-4.2018.677.

  20. Espedal H.A., Johannessen O.M. Detection of oil spills near offshore installations using synthetic aperture radar (SAR) // Int. J. Remote Sensing. 2000. Vol. 21. No. 11. P. 2141–2144.

  21. Gade M., Alpers W. Using ERS-2 SAR images for routine observation of marine pollution in European coastal waters // Science of the Total Environment 237/238. 1999. P. 441–448. DOI: 10.1016/S0048-9697(99)00156-4.

  22. Gade M., Byfield V., Ermakov S., Lavrova O., and Mitnik L. Slicks as Indicators for Marine Processes // Oceanography. 2013. 26(2). 138–149.

  23. Hennings R., Romeiser R., Alpers W., Viola A. Radar imaging of Kelvin arms of ships wakes // Int. J. Remote sensing. 1999. Vol. 20. No. 13. P. 2519–2543.

  24. Ivanov A.Yu., Kucheiko A.A. Large discharges from ships in the Black Sea studied by synthetic aperture radar with the support of automated identification systems // International Journal of Remote Sensing. 2014. Vol. 35. No. 14. P. 5513–5526.

  25. Ivanov A.Yu., Kucheiko A.A. Distribution of oil spills in inland seas based on SAR image analysis: a comparison between the Black Sea and the Caspian Sea // International Journal of Remote Sensing, 2016. 37. No. 9. P. 2101–2114. DOI: 10.1080/01431161.2015.1088677.

  26. Kostianoy A.G., Ginzburg A.I., Lavrova O.Yu. & Mityagina M.I. Satellite remote sensing of submesoscale eddies in the Russian Seas. In: Velarde M.G, Tarakanov R., Marchenko A. (Eds.) The Ocean in Motion // Springer Oceanography. 2018. P. 397–413. https://doi.org/10.1007/978-3-319-71934-4_24.

  27. Kostianoy A.G., Lavrova O.Yu. Satellite instrumentation and technique for oil pollution monitoring of the seas. In: Instrumentation and Measurement Technologies for Water Cycle Management. Anna Di Mauro, Andrea Scozzari, Francesco Soldovieri (Eds.). Springer Nature. 2022. (In press).

  28. Kuznetsov A., Fedorov Y. Oil pollution of the coastal zone of the Black Sea in an area of intensive navigation (Novorossiysk Bay, Kerch Strait) and the dynamics of natural attenuation process. In: Oil Pollution in the Black Sea: Part II – Regional Case Studies on Remediation and Prevention. (Eds.) Angela Carpenter and Andrey G. Kostianoy The Handbook of Environmental Chemistry. Springer, Berlin, Heidelberg. 2020. https://doi.org/10.1007/698_2020_503.

  29. Marmorino G., Smith G.B., Toporkov J.V., Sletten M.A., Perkovich D., Frasier S.J. Evolution of ocean slicks under a rising wind // J. Geophys. Res. 2008. Vol. 115. C04030.

  30. Mityagina M., Lavrova O. Satellite Survey of Inner Seas: Oil Pollution in the Black and Caspian Seas // Remote Sensing. 2016. 8(10). 875. DOI: 10.3390/rs8100875.

  31. Shcherbak S.S., Lavrova O.Y., Mityagina M.I., Bocharova T.Y., Krovotyntsev V.A., Ostrovskii A.G. Multisensor satellite monitoring of seawater state and oil pollution in the northeastern coastal zone of the Black Sea // International Journal of Remote Sensing. Vol. 29. Iss. 21. November 2008. P. 6331–6345. DOI: 10.1080/01431160802175470.
Опубликован
2021-04-26
Выпуск
Том 49 № 1 (2021): Океанологические исследования
Раздел
ОГЛАВЛЕНИЕ ВЫПУСКА ЖУРНАЛА

Передача авторских прав происходит на основании лицензионного договора между Автором и Федеральным государственным бюджетным учреждением науки Институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук (ИО РАН)