Thermal Field of the Southern Taiga Landscape of the Russian Plain

• Published in: Izvestiya Rossiiskoi akademii nauk. Seriya geograficheskaya
• Main Authors: Yu. Puzachenko G., A. Baibar S., A. Varlagin V., R. Sandlersky B., A. Krenke N., Ю. Пузаченко Г., А. Байбар С., А. Варлагин В., А. Кренке Н., Р. Сандлерский Б.
• Other Authors: РНФ, грант 18-17-00129 (разработка методологии статьи) и гранта РГО-а 17-05-41069 (расчет инвариант)
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: Russian
• Published: Izvestiya Rossiiskoi Akademii Nauk. Seriya Geograficheskaya 2019
• Subjects: thermal (temperature) field; forest; landscape; order parameters; invariant; synergetics; Landsat; тепловое (температурное поля); лес; ландшафт; параметры порядка; инвариант; синергетика; taiga
• Online Access: https://izvestia.igras.ru/jour/article/view/879; https://doi.org/10.31857/S2587-55662019251-68

The technology of allocation of order parameters (invariants) of the spatial structure of the thermal field of the southern taiga landscape (Central Forest Nature Reserve) obtained on the basis of the analysis of the time series of measurements in the long-wave channel of Landsat satellites from 1986 to 2017 and reflecting its stationary state is considered. It is shown that the heat flux is measured by the satellite not directly from the forest crowns, but from the ground layer of the atmosphere, the state of which is determined by the parameters of the landscape. It is found that the invariant component of the spatiotemporal variation of the thermal field is displayed by two order parameters: the first mainly reflects the temperature of winter months, the second — of summer. The contribution of relief and vegetation to the determination of invariants and the autochthonous components of the thermal field determined by the transition zones between the landscape elements contrasting in thermal radiation are revealed. It is shown that the thermal field measured by the satellite reflects the heat flux from the ground layer of the atmosphere, which is in direct interaction with the landscape cover. Рассмотрена технология выделения параметров порядка (инварианты) пространственной структуры теплового поля южно-таежного ландшафта (Центрально-Лесной заповедник), полученных на основе анализа временной серии измерений в длинноволновом канале спутников серии Landsatc 1986 по 2017 гг. и отражающих его стационарное состояние. Показано, что со спутника измеряется тепловой поток не непосредственно от крон леса, а от приземного слоя атмосферы, состояние которого определяется параметрами ландшафта. Установлено, что инвариантная составляющая пространственно-временного варьирования теплового поля отображается двумя параметрами порядка: первый преимущественно отражает температуру зимних месяцев, второй — летних. Выявлен вклад рельефа и растительности в определении инварианта и автохтонные составляющие теплового поля, определяемые переходными зонами между контрастными по тепловому излучению элементами ландшафта. Показано, что тепловое поле, измеряемое со спутника, отражает тепловой поток от приземного слоя атмосферы, находящийся в прямом взаимодействии с ландшафтным покровом.