Спутник SWOT впервые зафиксировал крупномасштабные волны в реках
Впервые исследователи из NASA (Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства США) и Технологического университета Виргинии использовали спутниковые данные для измерения высоты и скорости потенциально опасных паводковых волн, движущихся по рекам США. Три отслеженные волны, вероятно, были вызваны экстремальными осадками и разрушением ледовой пробки.
Новое исследование демонстрирует потенциал космических наблюдений для помощи гидрологам и инженерам, особенно в сообществах вдоль речных сетей с ограниченными сооружениями для контроля паводков, такими как дамбы и шлюзы. В настоящее время базы данных, объединяющей спутниковые сведения о речных паводковых волнах, не существует.
«Океанские волны хорошо известны по сёрфингу и парусному спорту, но реки — это артерии планеты. Мы хотим понять их динамику», — сказал гидролог Сидрик Дэвид из Лаборатории реактивного движения NASA, соавтор нового исследования, опубликованного 14 мая в Geophysical Research Letters.
Для поиска речных волн ведущий автор исследования Хана Турман из Технологического университета Виргинии использовала данные спутника SWOT (Surface Water and Ocean Topography), запущенного в 2022 году. Этот совместный проект NASA и французского космического агентства CNES с помощью радиолокационного интерферометра KaRIn измеряет высоту почти всех поверхностных вод Земли.
В данных миссии были обнаружены три чётких примера речных волн. Одна из них, возникшая внезапно в апреле 2023 года на реке Йеллоустоун в Монтане, имела гребень высотой 9,1 фута (2,8 метра), движущийся к реке Миссури. Анализ показал, что волна, вероятно, образовалась из-за разрушения ледовой пробки выше по течению. Две другие волны, зафиксированные на реке Колорадо в Техасе в январе 2024 года и на реке Окмалги в Джорджии в марте 2024 года, были вызваны ливневым стоком. Волна на Колорадо, высотой более 30 футов (9 метров) и длиной 166 миль (267 км), стала крупнейшим паводком года на этом участке.
«Мы узнаём больше о форме и скорости паводковых волн и о том, как они меняются на длинных участках реки. Это может помочь ответить на вопросы: "Как быстро паводок может добраться сюда и находится ли инфраструктура под угрозой?"» — отметила Турман.
Традиционно для измерения речных волн используются гидрологические посты, фиксирующие уровень воды в определённых точках. Спутниковые данные SWOT, как показало исследование, дают сходные оценки скорости волн и могут заполнить пробелы в регионах с редкой сетью постов. Спутник, совершающий несколько витков вокруг Земли в день, как ожидается, сможет наблюдать около 55% крупномасштабных паводков на какой-либо стадии их жизненного цикла, что поможет отслеживать меняющиеся модели наводнений по всему миру.