Цель. Исследовано пространственно-временное распределение взвешенного вещества в акватории Каркинитского залива по спутниковым данным высокого и среднего разрешения.
Методы и результаты. Использованы спутниковые данные MODIS/Aqua, OLI Landsat-8, -9 и MSI Sentinel-2 о яркости восходящего излучения и концентрации взвешенного вещества за 2003–2024 гг. Для анализа ветро-волнового режима проведены статистический анализ ретроспективных расчетов ветра и волнения по данным реанализов ERA-Interim, ERA5 и SWAN-ERA за тот же период и математическое моделирование типовых полей волнения для наиболее волноопасных направлений. Построены карты распределения концентрации взвешенного вещества: среднемноголетняя, для каждого месяца, для преобладающих штормовых ветров и различных ветро-волновых ситуаций. Наиболее низкие значения (до 0,75 мг/л) наблюдаются в западной глубоководной части акватории, восточная часть залива характеризуется более сложной структурой распределения и повышенными (в 2–4 раза) концентрациями взвешенного вещества. В сезонном ходе выделены: теплый период (май – октябрь) с относительно прозрачными водами (0,6–0,9 мг/л); холодный сезон (декабрь – март) с максимальными концентрациями взвешенного вещества (5,4–6 мг/л), а также весенний и осенний периоды. Доминирующим фактором сезонной изменчивости является штормовое ветро-волновое воздействие. В межгодовой изменчивости прямая связь среднегодовых значений концентрации взвешенного вещества и суммарного индекса мощности шторма не выявлена из-за ограничения спутниковых данных в условиях облачности. Впервые обнаружено, что значимым фактором, влияющим на распределение взвешенного вещества в восточной части залива, служит Малое филлофорное поле (пониженные значения яркости над ним фиксируются на большинстве снимков).
Выводы. Акватория Каркинитского залива характеризуется высокой динамикой и пространственной неоднородностью распределения взвешенного вещества. Ветро-волновой режим определяет сезонный ход концентрации взвеси.
Purpose. The purpose of the work is to study the spatial-temporal distribution of total suspended matter in the Karkinitsky Bay water area using high- and medium-resolution satellite data.
Methods and Results. The data of MODIS/Aqua, OLI Landsat-8, -9 and MSI Sentinel-2 satellites on the brightness of upwelling radiation and the total suspended matter concentration for 2003–2024 were applied in the study. To analyze the wind and wave regime, the retrospective calculations of wind and wave conditions were statistically analyzed based on the ERA-Interim, ERA5 and SWAN-ERA reanalysis data for the same period, and the typical wave fields were mathematically modeled for the most wave-hazardous regions. The following maps of total suspended matter distribution were compiled: long-term average one, those for each month, for prevailing storm winds and for various wind-wave situations. It was revealed that the lowest values (up to 0.75 mg/l) were typical of the western deep part, its eastern part was characterized by a more complex structure of distribution and a higher (by 2–4 times) total suspended matter concentrations. Within the seasonal variation, the following periods are distinguished: warm period (May – October) with relatively transparent waters (0.6–0.9 mg/l), cold season (December – March) with maximum total suspended matter concentrations (5.4–6 mg/l), and the periods of spring and autumn off-seasons. The dominant factor in seasonal variability is the storm wind-wave impact. As for the interannual variability, no direct relationship between the annual average values of suspended matter concentration and total storm power index was identified due to the limit of satellite data in cloudy conditions. It is found for the first time that the Small Phyllophora Field constitutes a significant factor influencing the distribution of suspended matter in the eastern part of the bay (lower brightness values above it are recorded in most images).
Conclusions. The waters of Karkinitsky Bay are characterized by high dynamics and spatial heterogeneity of suspended matter distribution. The seasonal variation of total suspended matter concentration is conditioned by the wind-wave regime.