Везде

RAS PresidiumИсследование Земли из космоса Earth Research from Space

  • ISSN (Print) 0205-9614
  • ISSN (Online) 3034-5405

Satellite Monitoring of Wildfire Intensity and Wildfire-Induced Emissions of Climate-Active Gases and Aerosols in the Russian Far East

You can
PII
S3034540525050022-1
DOI
10.7868/S3034540525050022
Publication type
Article
Status
Published
Authors
V.G. Bondur
  • Affiliation: AEROCOSMOS Research Institute for Aerospace Monitoring
N.V. Feoktistova
  • Affiliation: AEROCOSMOS Research Institute for Aerospace Monitoring
A.L. Zima
  • Affiliation: AEROCOSMOS Research Institute for Aerospace Monitoring
Volume/ Edition
Volume / Issue number 5
Pages
17-32
Abstract
Satellite monitoring results were used to study various types of wildfires that affected six vegetation types (boreal coniferous forest, mid-latitude mixed and deciduous forests, bush, forest-tundra, grassland, and agricultural land) in the Russian Far East in the fire season (April–October) from 2020 to 2024. Areas of wildfires, as well as annual volumes of wildfire-induced emissions of carbon-containing gases CO, CO, CH, and fine aerosols PM, were calculated using the MCD64A1 data product on the basis of satellite data processing results. It was determined that 2021 was an abnormal year regarding the area affected by wildfires (90.2 thousand km). In 2024 there was a record volume of emissions of climate-active gases and fine aerosols caused by these fires, reaching 257.6 million tons. FRP (Fire Radiative Power) variations for fires within the territory of interest with different vegetation types were identified according to MCD14 satellite information product. The FRE (Fire Radiative Energy) indicator was calculated that allows us to assess fire energy released per time unit for burned areas with various vegetation types.
Keywords
природные пожары спутниковые данные космический мониторинг пожарные эмиссии климатически активные газы мелкодисперсные аэрозоли растительный покров мощность излучения пожара интегрированная по времени энергия пожара
Date of publication
21.03.2026
Year of publication
2026
Number of purchasers
0
Views
5

References

  1. 1. Барталев С.А., Стыценко Ф.В., Егоров В.А., Лупян Е.А. Спутниковая оценка гибели лесов России от пожаров // Лесоведение. 2015. № 2. С. 83‒94.
  2. 2. Бондур В.Г. Космический мониторинг эмиссий малых газовых компонент и аэрозолей при природных пожарах в России // Исследование Земли из космоса. 2015. № 6. С. 21‒35. https://doi.org/10.7868/S0205961415060032.
  3. 3. Бондур В.Г., Гинзбург А.С. Эмиссия углеродсодержащих газов и аэрозолей от природных пожаров на территории России по данным космического мониторинга // Доклады академии наук. 2016. Т. 466. № 4. С. 473‒477. https://doi.org/10.7868/S0869565216040186.
  4. 4. Бондур В.Г., Гордо К.А. Космический мониторинг площадей, пройденных огнем, и объемов эмиссий вредных примесей при лесных и других природных пожарах на территории Российской Федерации // Исследование Земли из космоса. 2018. № 3. С. 41‒55. https://doi.org/10.7868/S020596141803003X.
  5. 5. Бондур В.Г., Гордо К.А., Кладов В.Л. Пространственновременные распределения площадей природных пожаров и эмиссий углеродсодержащих газов и аэрозолей на территории северной Евразии по данным космического мониторинга // Исследование Земли из космоса. 2016. № 6. С. 3‒20. https://doi.org/10.7868/S0205961416060105.
  6. 6. Бондур В.Г., Зима А.Л, Феоктистова Н.В. Долговременный спутниковый мониторинг различных типов природных пожаров и эмиссий климатически активных газов и аэрозолей от них на территории России и ее крупных регионов // Исследование Земли из космоса. 2024. №5. С. 19–34. https://doi.org/10.31857/S0205961424050021.
  7. 7. Вивчар А.В., Моисеенко К.Б., Панкратова Н.В. Оценки эмиссий оксида углерода от природных пожаров в Северной Евразии в приложении к задачам атмосферного переноса и климата // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2010. Т. 46. № 3. С. 307‒320.
  8. 8. Гинзбург А.С., Губанова Д.П., Минашкин В.М. Влияние естественных и антропогенных аэрозолей на Глобальный и региональный климат // Российский химический журнал. T. 52. № 5. 2008. C. 112‒119.
  9. 9. Егоров В.А., Барталев С.А., Колбудаев П.А., Плотников Д.Е., Хвостиков С.А. Карта растительного покрова России, полученная по данным спутниковой системы Proba-V // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. Т. 15. № 2. С. 282‒286. https://doi.org/10.21046/2070-7401-2018-15-2-282-286.
  10. 10. Забродин А.Н., Пономарев Е.И. Оценка связи между степенью пожарного воздействия на растительность и мощностью теплоизлучения от пожара // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2023. Т. 20. № 5. С. 166‒175. https://doi.org/10.21046/2070-7401-2023-20-5-166-175.
  11. 11. Исаев А.С., Коровин Г.Н., Сухих В.И. Экологические проблемы поглощения углекислого газа посредством лесовосстановления и лесоразведения в России: Аналитический обзор // М.: Центр экологической политики России. 1995. 155 с.
  12. 12. Коровин Г.Н., Исаев А.С. Охрана лесов от пожаров как важнейший элемент национальной безопасности России // Лесной бюллетень. 2000. № 8‒9. 121 с.
  13. 13. Кухар И.В., Орловский С.Н., Бердникова Л.Н., Мартыновская С.Н., Коршун В.Н., Карнаухов А.И. Влияние опасных и вредных факторов лесных пожаров на окружающую среду // Хвойные бореальной зоны. 2019. Т. 37. № 5. С. 307–312.
  14. 14. Лупян Е.А., Лозин Д.В., Балашов И.В., Барталев С.А., Стыценко Ф.В. Исследование зависимости степени повреждений лесов пожарами от интенсивности горения по данным спутникового мониторинга. // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2022. Т. 19. № 3. С. 217‒232. https://doi.org/10.21046/2070-7401-2022-19-3-217-232.
  15. 15. Малышева Н.В., Моисеев Б.Н., Филипчук А.Н., Золина Т.А. Методы оценки баланса углерода в лесных экосистемах и возможности их использования для расчетов годичного депонирования углерода // Лесной вестник. 2017. Т. 21. № 1. С. 4–13. https://doi.org/10.18698/2542-1468-2017-1-4-13.
  16. 16. Матвеева А.Г. Динамика лесных пожаров на Дальнем Востоке России // Сибирский лесной журнал. 2021. № 6. С. 30–38. https://doi.org/10.15372/SJFS20210603.
  17. 17. Пономарев Е.И. Классификация пожаров в Сибири по данным TERRA/ Modis на основе показателя их радиационной мощности // Исслед. Земли из космоса. 2014. № 3. С. 56‒64. https://doi.org/10.7868/S0205961414020080
  18. 18. Филипчук А.Н., Малышева Н.В., Золина Т.А., Югов А.Н. Бореальные леса России: возможности для смягчения изменения климата // Лесохоз. информ.: электронный сетевой журнал. 2020. № 1. С. 92–113. https://doi.org/10.24419/LHI.2304-3083.2020.1.10.
  19. 19. Швиденко А.З., Щепащенко Д.Г., Ваганов Е.А., Сухинин А.И. Эмиссии парниковых газов вследствие природных пожаров в России в 1998‒2012 гг. // Охрана атмосферного воздуха. Атмосфера. 2012. №1. С. 6‒13.
  20. 20. Andreae M.O. Emission of trace gases and aerosols from biomass burning – an updated assessment // Atmospheric Chemistry and Physics. 2019. Vol. 19 (13). P. 8523–8546. https://doi.org/10.5194/acp-19-8523-2019.
  21. 21. Archibald S., Lehmann C.E.R., Gómez-Dans J.L., Bradstock R.A. Defining pyromes and global syndromes of fire regimes. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2013, 110(16), 6442–6447. https://doi.org/10.1073/pnas.1211466110
  22. 22. Edelsbrunner H., Kirkpatrick D., Seidel R. On the shape of a set of points in the plane. Information Theory, IEEE Transactions on. Vol. 29. No.4. Pp. 551‒559. Jul 1983.
  23. 23. Freeborn P.H., Wooster M.J., Hao W.M., Ryan C.A., Nordgren B.L., Baker S.P., Ichoku C. Relationships between energy release, fuel mass loss, and trace gas and aerosol emissions during laboratory biomass fires // Journal of Geophysical Research, 2008. 113. P. 17. https://doi.org/10.1029/2007JD008679
  24. 24. Friedl M., Sulla-Menashe D. MCD12Q1 MODIS/ Terra+Aqua Land Cover Type Yearly L3 Global 500m SIN Grid V006 (Data set) // NASA EOSDIS Land Processes DAAC. 2015. https://doi.org/10.5067/MODIS/MCD12Q1.006.
  25. 25. Giglio L., Boschetti L., Roy D.P., Humber M.L., Justice C.O. The Collection 6 MODIS burned area mapping algorithm and product // Remote Sensing of Environment. 2018. Vol. 217. P. 72–85. https://doi.org/10.1016/j.rse.2018.08.005.
  26. 26. Giglio L., Justice C., Boschetti L., Roy D. MCD64A1 MODIS/Terra+Aqua Burned Area Monthly L3 Global 500m SIN Grid V006 (Data set) // NASA EOSDIS Land Processes DAAC. 2015. https://doi.org/10.5067/MODIS/MCD64A1.006.
  27. 27. Giglio L., Schroeder W., Justice C.O. The Collection 6 MODIS active fire detection algorithm and fire products. Remote Sensing of Environment. 2016. Pp. 31‒41. ISSN 0034-4257. https://doi.org/10.1016/j.rse.2016.02.054.
  28. 28. Humber M.L., Boschetti L., Giglio L., Justice C.O. Spatial and temporal intercomparison of four global burned area products // International Journal of Digital Earth. 2019. Vol. 12 (4). P. 460–484. https://doi.org/10.1080/17538947.2018.1433727.
  29. 29. Junpen A., Roemmontri J., Boonman A., Cheewaphongphan P., Thao P.T.B., Garivait S. Spatial and temporal distribution of biomass open burning emissions in the greater mekong subregion // Climate. 2020. Vol. 8 (8). P. 90. https://doi.org/10.3390/cli8080090.
  30. 30. Kulmala M., Lappalainen H.K., Petäjä T., Kurten T., Kerminen V.M., Viisanen Y., Hari P., Sorvari S., Bäck J., Bondur V., Kasimov N., Kotlyakov V., Matvienko G., Baklanov A., Guo H.D., Ding A., Hansson H.-C., Zilitinkevich S. Introduction: The Pan-Eurasian Experiment (PEEX) – multidisciplinary, multiscale and multicomponent research and capacity-building initiative // Atm. Chem. Phys. № 15. P. 13085–13096. 2015. https://doi.org/10.5194/acp-15-13085-2015.
  31. 31. Kumar S.S., Roy D.P., Boschett L., Kremens R. Exploiting the power law distribution properties of satellite fire radiative power retrievals: a method to estimate fire radiative energy and biomass burned from sparse satellite observations. J. Geophys. Res.: Atmosphere. 2011. 116, D19303. https://doi.org/10.1029/2011JD015676
  32. 32. Lappalainen H., Petäjä T., Kujansuu J., Kerminen V., Skorokhod A., Kasimov N., Bondur V. et al. Pan Eurasian Experiment (PEEX) – a research initiative meeting the grand challenges of the changing environment of the northern pan-eurasian arctic-boreal areas // Geography Environment Sustainability. 2014. Vol. 7 (2). P. 13‒48. https://doi.org/10.24057/2071-9388-2014-7-2-13-48.
  33. 33. Li F., Zhang X., Kondragunta S., Roy D.P. Investigation of the fire radiative energy biomass combustion coefficient: A comparison of polar and geostationary satellite retrievals over the Conterminous United States. Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, 123, 722–739. 2018. https://doi.org/10.1002/ 2017JG004279
  34. 34. Liu W., Lu F., Luo Y. et al. Human influence on the temporal dynamics and spatial distribution of forest biomass carbon in China // Ecology Evolution. 2017. Vol. 7 (16). P. 6220–6230. https://doi.org/10.1002/ece3.3188.
  35. 35. Pyne S.J. et al. Vegetation fires and global change. Challenges for Concerted International Action: A White Paper Directed to the United Nations and International Organizations / J.G. Goldammer (Ed.). A publ. Global Fire Monitoring Center. Remagen-Oberwinter, Germany: Kessel Publ. House, 2013. 400 p.
  36. 36. Roy D.P., Kumar S.S. Multi-year MODIS active fire type classification over the Brazilian Tropical Moist Forest Biome. International Journal of Digital Earth, 10(1), 54–84. 2017. https://doi.org/10.1080/17538947.2016.12086
  37. 37. Seiler W., Crutzen P.J. Estimates of gross and net fluxes of carbon between the biosphere and atmosphere from biomass burning // Climatic Change. 1980. Vol. 2 (3). P. 207–247. https://doi.org/10.1007/BF00137988.
  38. 38. Smith A.M.S., Wooster M.J. Remote classification of head and backfire types from MODIS fire radiative power and smoke plume observations. International Journal of Wildland Fire, 2005, 14(3), 249–254. https://doi.org/10.1071/WF05012
  39. 39. Wiedinmyer C., Akagi S.K., Yokelson R.J., Emmons L.K., Al-Saadi J.A., Orlando J.J., Soja A.J. The Fire INventory from NCAR (FINN): A high resolution global model to estimate the emissions from open burning // Geoscience Model Development Discussions. 2011. Vol. 4 (3). P. 625–641. https://doi.org/10.5194/gmd-4-625-2011.
  40. 40. Wooster M.J., Zhukov B., Oertel D. Fire radiative energy for quantitative study of biomass burning: derivation from the BIRD experimental satellite and comparison to MODIS fire products // Remote Sensing of Environment. 2003. 86. P. 83–107.
QR
Translate

Indexing

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Higher Attestation Commission

At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation

Scopus

Scientific Electronic Library