Оценка расхода притока воды в озеро Байкал на участке выше по течению с использованием различных спутниковых наборов данных об осадках и стоке из верховий бассейнов рек Ангара и Кичера в Восточной Сибири, Россия

Точная оценка речного стока на уровне бассейна имеет важное значение в различных областях, включая водные ресурсы, изменение климата, стихийные бедствия, биоразнообразие и производство энергии. Как правило, гидрометрические станции считаются наиболее надежным источником данных для измерения речного стока. Стоит отметить, что значительная часть рек мира остается незаселенной из-за сочетания технических, экономических и политических ограничений. Обнадеживает тот факт, что недавние достижения в области дистанционного зондирования и спутникового наблюдения открыли новые возможности для глобального мониторинга речного стока даже в неисследованных бассейнах, а наличие обширных наборов данных и достижений в области компьютерных технологий способствовали разработке многочисленных современных методов, основанных на данных. Общей целью данного исследования является оценка притока воды в озеро Байкал в верхнем течении из бассейнов рек Верхняя Ангара и Кичера с использованием различных спутниковых наборов данных об осадках и стоке. Согласно результатам расчетов, для набора данных о мощности наблюдался более высокий расход энергии. Полученные результаты можно использовать для смягчения последствий наводнений, засух, проектирования мостов, управления городскими дренажными системами и экосистемой озер.

1. Brakenridge G.R., Cohen S., Kettner A.J., De Groeve T., Nghiem S.V., Syvitski J.P.M. [et al.] Calibration of Satellite Measurements of River Discharge Using a Global Hydrology Model // Journal of Hydrology. 2012. Vol. 475. P. 123–136. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2012.09.035.

2. Aiguo Dai, Taotao Qian, Trenberth K.E., Milliman J.D. Changes in Continental Freshwater Discharge from 1948 To 2004 // Journal of Climate. 2009. Vol. 22. Iss. 10. P. 2773–2792. https://doi.org/10.1175/2008JCLI2592.1.

3. Calmant S., Seyler F. Continental Surface Waters from Satellite Altimetry // Comptes Rendus. Geoscience. 2006. Vol. 338. Iss. 14–15. P. 1113–1122. https://doi.org/10.1016/j.crte.2006.05.012.

4. Vörösmarty, C., Askew A., Grabs W., Barry R.G., Birkett C., Döll P. [et al.] Global Water Data: A Newly Endangered Species // Eos. Transactions American Geophysical Union. 2006. Vol. 82. Iss. 5. P. 54–58. https://doi.org/10.1029/01EO00031.

5. Tarpanelli A., Santi E., Tourian M.J., Filippucci P., Amarnath G., Brocca L. Daily River Discharge Estimates by Merging Satellite Optical Sensors and Radar Altimetry Through Artificial Neural Network // IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing. 2019. Vol. 57. Iss. 1. P. 329–341. https://doi.org/10.1109/TGRS.2018.2854625.

6. Pekel J.F., Cottam A., Gorelick N., Belward A.S. High-Resolution Mapping of Global Surface Water and Its Long-Term Changes // Nature. 2016. Vol. 540. P. 418–422. https://doi.org/10.1038/nature20584.

7. de Oliveira L.M., Maillard P., de Andrade Pinto E.J. Application of A Land Cover Pollution Index to Model Non-Point Pollution Sources in A Brazilian Watershed // Catena. 2017. Vol. 150. P. 124–132. https://doi.org/10.1016/j.catena.2016.11.015.

8. Borisova T.A., Beshentsev A.N. Flood hazard on the Upper Angara river // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021. Vol. 885. P. 1–6. http://doi.org/10.1088/1755-1315/885/1/012036.

9. Борисова Т.А. Природно-антропогенные риски в бассейне озера Байкал. Новосибирск: Гео, 2013. 126 с. EDN: SXQNMR.

10. Potemkina T.G., Sutyrina E.N., Potemkin V.L. Changing of The Riverine Sediment Load Supply into Lake Baikal: The Natural and Anthropogenic Causes (Russia) // Quaternary International. 2019. Vol. 524. P. 57– 66. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2019.04.027. EDN: NEYTWL.

11. Потемкина Т.Г., Ярославцев Н.А., Петров В.А. Гидролого-морфологические особенности устьевой области р. Верхняя Ангара // Водные ресурсы. 2012. Т. 39. № 4. С. 367–376. http://doi.org/10.1134/S0097807812030086. EDN: OZKFNR.

12. Васьковский М.Г. Ресурсы поверхностных вод СССР. Ленинград: Гидрометеоиздат, 1973–1978. 400 с.

13. Абалаков А.Д., Аргучинцев В.К., Аргучинцева А.В., Ахтиманкина А.В., Авирмэд Э., Алексеев С.П. [и др.] Экологический атлас бассейна озера Байкал. Иркутск: Институт географии им. В.Б. Сочавы Сибирского отделения Российской Академии наук, 2015. 145 с. EDN: UEDSFT.

14. Разумов В.В., Качанов С.А., Разумова Н.В., Чириков А.Г., Шагин С.И., Беккиев М.Ю. [и др.] Масштабы и опасность наводнений в регионах России. М.: Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России, 2018. 364 с. EDN: XQQAJV.

15. Potemkina, T.G., Potemkin, V.L. Sediment Load Of the Main Rivers of Lake Baikal in A Changing Environment (East Siberia, Russia) // Quaternary International. 2015. Vol. 380–381. P. 342–349. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2014.08.029.

16. Potemkina T.G., Sutyrina E.N., Potemkin V.L. Changing of The Riverine Sediment Load Supply into Lake Baikal: The Natural and Anthropogenic Causes (Russia) // Quaternary International. 2019. Vol. 524. P. 57– 66. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2019.04.027.

17. Yoshe A.K. Water Availability Identification from GRACE Dataset and GLDAS Hydrological Model Over Data-Scarce River Basins of Ethiopia // Hydrological Sciences Journal. 2024. Vol. 69. Iss. 6. P. 721–745. https://doi.org/10.1080/02626667.2024.2333852.

18. Alfieri L., Lorini V., Hirpa F.A., Harrigan S., Zsoter E., Prudhomme C. [et al.] A Global Streamflow Reanalysis for 1980–2018 // Journal of Hydrology X. 2020. Vol. 6. P. 1–12. https://doi.org/10.1016/j.hydroa.2019.100049.

19. Tadd Bindas, Wen-Ping Tsai, Jiangtao Liu, Farshid Rahmani, Dapeng Feng, Yuchen Bian [et al.] Improving Large-Basin Streamflow Simulation Using a Modular, Differentiable, Learnable Graph Model for Routing // Hydrology. 2022. P. 1–37. https://doi.org/10.1002/essoar.10512512.1.

20. Верхотурова Л.А. Многолетние данные о режиме и ресурсах поверхностных вод суши. Ленинград: Гидрометеоиздат, 1986. 361 с.