Sausrų išplitimo ir intensyvumo vertinimas naudojant palydovinius duomenis

Abstract

Sausra – vienas iš daugiausiai nuostolių sukeliančių gamtinių reiškinių tiek Europoje, tiek visame pasaulyje. Dėl besikeičiančio klimato tikslesnis sausrų identifikavimas, jų išplitimo vertinimas pastaruoju metu tampa vis aktualesne tema ir Lietuvoje. Pastaraisiais dešimtmečiais sausroms stebėti ir identifikuoti sukurta daugybė indeksų. Vienas iš jų – temperatūros ir augmenijos sausumo indeksas TVDI (angl. Temperature Vegetation Dryness Index), apskaičiuojamas naudojant palydovinius duomenis. Pagrindinis šio darbo tikslas – įvertinti TVDI pritaikomumą stichinių sausrų išplitimo ir intensyvumo vertinimui skirtinguose žemėnaudos tipuose Lietuvoje 2002–2019 metais. Siekiant išskirti sausras, apskaičiuotas TPI rodiklis (angl. Temperature–Precipitation Index) – oficialus sausrų identif ikavimo kriterijus Lietuvoje. Nustatytų sausrų metu visai Lietuvos teritorijai buvo apskaičiuotos TVDI vertės. Šiam tikslui pasiekti panaudoti NASA Aqua palydove įmontuoto MODIS jutiklio teikiami 8 dienų kompozicijos duomenys apie paviršiaus temperatūrą (LST) bei 16 dienų kompozicijos duomenys apie augmenijos žalumą (NDVI). Sausros atskirai vertintos šešiuose skirtinguose žemėnaudos tipuose, išskirtuose naudojant CORINE Land Cover (CLC) 2018 metų duomenis apie Žemės paviršiaus biofizines charakteristikas. Remiantis TPI vertėmis 2002–2019 metais Lietuvoje išskirtos keturios sausros: 2002 metų liepos–rugsėjo mėnesiais, 2006 metų birželio–liepos mėnesiais, 2008 metų gegužę ir 2019 metų balandžio–gegužės mėnesiais. Nustatyta, kad didžiausią teritorijos dalį apėmė 2002 metų sausra. Ji labiausiai išplito derlingose centrinėje ir pietvakarinėje Lietuvos dalyse bei Pajūrio regione. Vertinant sausrų išplitimą skirtinguose žemėnaudos tipuose nustatyta, kad visais keturiais atvejais sausra labiausiai išplito dirbamoje žemėje arba ganyklose, o mažiausiai – spygliuočių miškuose.

Europe and all around the world. Due to the climate change, more accurate identification of droughts and assessment of their distribution has recently become increasingly important in Lithuania as well. Numerous indices have been developed in recent decades to monitor and identify droughts. One of them is the Temperature Vegetation Dryness Index (TVDI), calculated using satellite data. The main objective of this work is to evaluate the ability of TVDI to assess the distribution and intensity of droughts in different types of land use in Lithuania from 2002 till 2019. To distinguish severe droughts, the TPI index (Temperature – Precipitation Index, the official drought identification index in Lithuania) was calculated for the study period. TVDI values were calculated for the whole territory of Lithuania during the drought periods identified by TPI. To do that, 8-day surface temperature (LST) composition data and 16-day NDVI data were obtained using a MODIS sensor built into NASA’s Aqua satellite. Droughts were also assessed separately in six different types of land use, which were distinguished using 2018 CORINE Land Cover (CLC) data. Based on the TPI values, there were four drought periods in Lithuania in 2002–2019: July–September 2002, June–July 2006, May 2008 and April–May 2019. According to the TVDI values the most intense drought was in 2002. During this drought the driest conditions were identified in southwestern Lithuania as well as the central Lithuania, which is one of the most fertile regions in the country. During the assessment of the distribution of droughts in different land uses, it was found that in all four cases the drought covered the largest areas in arable land or pastures, while the smallest in coniferous forests.