НИЛ гидрологии и экологии водохранилищ
Руководитель: Мольков Александр Андреевич, к.ф.-м.н., заведующий лабораторией
Научный коллектив:
1. Мольков Александр Андреевич, кандидат физико-математических наук, заведующий научно-исследовательской лабораторией
2. Богатов Николай Андреевич, младший научный сотрудник
3. Вострякова Дарья Васильевна
4. Гречушникова Мария Георгиевна, кандидат географических наук, научный сотрудник
5. Долин Лев Сергеевич, кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник
6. Калинская Дарья Владимировна, младший научный сотрудник
7. Колесников Антон Александрович, лаборант
8. Купаев Александр Викторович, младший научный сотрудник
9. Федоров Сергей Вячеславович, кандидат технических наук, научный сотрудник
10. Шарагина Екатерина Михайловна
Основные научные направления:
Изучение физических процессов в водохранилищах и атмосфере над ними
Цели научных исследований:
Развитие систем мониторинга качества вод и протекающих в них процессах для дистанционного контроля экологического состояния водохранилищ
Задачи:
1. Гидрофизические исследования на Горьковском водохранилище
2. Развитие дистанционных методов мониторинга водохранилищ
3. Комплексирование результатов и их интерпретация в текущую оценку экологического состояния водоема и прогноз развития
Основные значимые результаты:
2022
1. Сформирован архив спутниковых изображений высокого разрешения начиная с 2013 года, позволяющий идентифицировать процессы с масштабами от 10 метров. Обнаружены случаи судовых загрязнений, значительные эрозии берегов, обильные выносы взвеси впадающими реками, районы катастрофического цветения сине-зеленых водорослей и прочее.
2. При различных режимах работы ГЭС впервые зарегистрированы профили течений в верхнем и нижнем бьефах и актуальные профили дна с высоким пространственным разрешением. По результатам анализа донных отложений, установлено, что ГЭС оказывает воздействие на гидроэкологические характеристики водохранилища: основное влияние наблюдается в пределах нескольких километров. Наличие выраженного стокового течения предотвращает илонакопление не только в русловой ложбине вблизи плотины, но и способствует смыву свежего осадка на близлежащей пойме.
3. С апреля 2022 г. реализованы регулярные измерения основных оптических характеристик атмосферы для задач атмосферной коррекции спутниковых изображений. Для дат, когда наблюдались высокие значения аэрозольной оптической толщины по спутниковым данным определялся тип аэрозоля и возможный его источник. Выявлены случаи переноса в Нижегородскую область пылевого аэрозоля из пустыни Каракумы и аэрозоля дыма от лесных пожаров Урала. Проведены экологические оценки атмосферы по индексу AQI, достигающему значений 185 мкг/куб.м. и соответствующему “нездоровому качеству воздуха”.
4. По данным судовых измерений цвета воды в Горьковском водохранилище и прозрачности атмосферы над ним, предложен надежный подход устранения вклада атмосферы в яркость воды на спутниковых изображениях сканера цвета Sentintel-3/OLCI с точностью 2-35%. Это крайне высокая точность, учитывая, что вклад атмосферы в полный регистрируемый спутником сигнал доходит до 90%. Достигнутый результат открывает пути к созданию достоверных региональных сезонных алгоритмов восстановления концентраций примесей в воде по дистанционным (спутниковым) данным.
Основные значимые публикации:
1. Fedorov, S.; Molkov, A.; Kalinskaya, D. Aerosol Optical Properties above ProductiveWaters of Gorky Reservoir for Atmospheric Correction of Sentinel-3/OLCI Images. Remote Sens. 2022, 14, 6130. https://doi.org/10.3390/rs14236130 (Q1)
2. Molkov, A.; Fedorov, S.; Pelevin, V. Toward Atmospheric Correction Algorithms for Sentinel-3/OLCI Images of Productive Waters. Remote Sens. 2022, 14, 3663. https://doi.org/10.3390/rs14153663 (Q1)
3. S. V. Fedorov and A. A. Molkov, “Assessment of Atmospheric Correction Accuracy of Sentinel-3/OlCI Images Of The Gorky Reservoir: Preliminary Results,” IGARSS 2022 – 2022 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium, 2022, pp. 7563-7566, doi: 10.1109/IGARSS46834.2022.9883590.
4. D. V. Kalinskaya and A. A. Molkov, “Research of the Main Optical Characteristics Spatiotemporal Variability of Atmospheric Aerosol over the Gorky Reservoir,” IGARSS 2022 – 2022 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium, 2022, pp. 6510-6513