Monitoring of ecosystem health is an urgent problem of environmental safety. S.E. Jørgensen and Yu.M. Svirezhev [15] have worked out the basics of the thermodynamic theory of ecosystems. It is shown that the exergy of solar radiation absorbed by an ecosystem is spent on carbon deposition and the removal of entropy from the ecosystem, generated by anthropogenic and natural impact. The criterion for the health of the ecosystem is the exergy contained in it. In this paper, the rate of ecosystem evapotranspiration is used for satellite mapping of ecosystem health. For this purpose, a thermodynamic impact index was introduced equal to the ratio of evapotranspiration of an impacted ecosystem to evapotranspiration of a healthy ecosystem. The ecosystem of specially protected areas or the ecosystem of a given species with the highest evapotranspiration value can be used as a healthy standard of ecosystem. A feature of this study is the introduction of technology for thermodynamic satellite mapping of ecosystem health in the “IKI-Monitoring” Center for Collective Use, including in the Vega-Science system, where, since 2001, a database of 8-day satellite composites of evapotranspiration (spatial resolution 500 × 500 m) for the entire territory of Russia has been collected in the automatic mode. The ecosystem of the Karelian Isthmus, as a representative territory of the catchment area of the Gulf of Finland, was chosen as the research object. Three examples of natural and anthropogenic effects on ecosystem demonstrate the efficiency of the proposed ecosystem health measure. It is shown that the sensitivity of the technology to ecosystem health disorders is so high that it allows mapping local ecosystem health disorders, the spatial dimensions of which are an order of magnitude smaller than the resolution of the used evapotranspiration satellite maps. It is concluded that the developed technology can be quickly applied by regional environmental authorities throughout Russia for operational synoptic analysis of the health of the ecosystem.

В работе демонстрируются основные возможности Центра коллективного пользования ИКИ-Мониторинг и технологии объектного мониторинга для анализа состояния окружающей среды в зонах расположения крупных промышленных объектов на примере выбросов диоксида азота. Описываются вопросы выделения основных источников выбросов данного газа. Приводятся примеры результатов обработки данных с концентрацией диоксида азота в атмосфере над городами- миллионниками России. The research demonstrates the main abilities of using CCU ҡIKI-Monitoringә and object-based monitoring technology to analyze the state of the environment in areas where large industrial facilities producing emissions, for example, nitrogen dioxide, are located. A brief description of the composite images with the concentration of small gas components based on data from the Sentinel-5P satellite (TROPOMI device) is given. A comparison of satellite data with the concentration of nitrogen dioxide in the troposphere together with information obtained by ground-based measurements in the surface layer for Moscow is provided. Major problems of analysis and interpretation of available data related to the need to analyze meteorological information together with satellite data are identified. A technology for creating a windless composite image to localize the sources of nitrogen dioxide emissions is described. An iterative threshold method for identifying stationary sources of nitrogen dioxide emissions on the territory of Russia is proposed along with the estimation of their intensity. Some results of data processing on the concentration of nitrogen dioxide in the atmosphere over million-plus cities in Russia, which are one of the most powerful sources of emissions of this gas, are given.

4 Дальневосточный центр НИЦ «Планета»

The Sheveluch volcano is the most active volcano in Kamchatka. The paroxysmal explosive eruption of the volcano that destroyed the lava dome in the volcanic crater continued on April 10–13, 2023. According to various satellite data, the height of the separate eruptive clouds probably exceeded 15 km above sea level. A powerful cyclone, which dominated the entire Kamchatka Peninsula, pulled the eruptive cloud to the west, turned it to the south, stretched it to the north, and directed it to the east from the volcano. The dynamics of the development of ash and aerosol clouds of this eruption is reflected in the animations made from a series of Himawari-9 satellite images in the VolSatView IS from 08:00 UTC on April 10 to 07:00 UTC on April 14 ( http://d33.infospace.ru/jr_d33/materials/2023v20n2/283-291/1683110898.webm ) and of the Arctica-M1 satellite from 16:00 to 21:30 UTC on April 10 ( http://d33.infospace.ru/jr_d33/materials/2023v20n2/283-291/1683821166.webm ). It was noted that the eruptive column was not vertical: for example, at the initial moment of the eruption on April 10 at 13:20 UTC, it deviated to the north–northeast; on April 11, at 12:00 UTC to the northwest; and, on April 12, at 7:00 UTC to the southwest. During the paroxysmal eruption, sulfur dioxide continuously entered the atmosphere, the maximum amount of which was released on April 10–11, as a result of the explosive destruction of the lava dome of the Sheveluch volcano. Ash clouds along with aerosol clouds on April 10–13 were stretched into a strip more than 3500 km long from west to northeast. On April 21–22, the Sheveluch aerosol cloud was observed in the region of the Scandinavian Peninsula. The total area of the territory of Kamchatka and the Pacific Ocean where ash and aerosol plumes and clouds were observed during the April 10–13 eruption was about 3 280 000 km2. The paroxysmal eruption of Sheveluch volcano belongs to the sub-Plinian type because it is characterized by a large height of the eruptive cloud and a long event duration. For this eruption, the Volcanic Explosivity Index is estimated to be 3–4. A detailed description of the paroxysmal explosive eruption of the Sheveluch volcano and the spread of the eruptive cloud was performed based on data from various satellite systems (Himawari-9, NOAA-18/19, GOES-18, Terra, Aqua, JPSS-1, Suomi NPP, Arctica-M1, etc.) in the information system “Remote Monitoring of Kamchatka and Kuril Islands Volcanic Activity” (VolSatView, http://kamchatka.volcanoes.smislab.ru ).

Описывается подсистема работы с различной информацией о концентрации малых газовых составляющих, получаемой на основе спутниковых наблюдений.Данная подсистема была реализована на базе Центра коллективного пользования (ЦКП) «ИКИ-Мониторинг» (http:// ckp.geosmis.ru/).Приводится описание спутников, информационных продуктов в различных вариантах построения, автоматически получаемых созданной подсистемой из центров распространения спутниковых данных, в том числе описывается доступность этой информации в архивах ЦКП «ИКИ-Мониторинг».В работе представлена схема построения мультивременных композитных изображений на основе приведённых информационных продуктов, включающая в себя подробное описание программных модулей в её составе.Представленная схема позволяет учитывать при построении композитных изображений различные дополнительные данные, например метеорологические условия, при которых проводились наблюдения

This study considers the potential application of remote sensing data from the unique Highly Elliptical Hydrometeorological Space System (HEHSS) Arktika-M, currently under construction in Russia, for detecting forest fires.A qualitative assessment of this possibility was performed by visual comparison of images obtained by the MSU-GS/VE instrument (Multispectral Scanning Instrument -Geostationary, modernized for Highly Elliptical orbits) with combustion zones detected by ISDM-Rosleskhoz (Remote Monitoring Information System of the Federal Forestry Agency), revealing the existence of pronounced thermal anomalies in the areas of fires.For a more detailed assessment, a quantitative evaluation of the likelihood of detecting fires with varying sizes by the MSU-GS/VE instrument was conducted, using combustion data collected on a specific day by ISDM-Rosleskhoz and comparing it with information obtained from the HEHSS Arktika-M on the same day.Over 5,000 wildfire zones detected during the 2023 fire season in Khabarovsk Krai and Yakutia were analyzed.The empirical dependence of the probability of observing fires of different areas in MSU-GS/VE data on the area of daily burning zone was obtained.It was found that a rather low resolution of this instrument in the 3.5-4 µm channel impedes the detection of small fires.However, as there are extended intervals between overflights of the low-orbit satellite system, Arktika-M data can also provide confirmation of early-stage fire development.Consequently, utilising Arktika-M presents novel prospects for acquiring information for monitoring natural fires throughout the Russian Federation.

В работе описывается технология построения продуктов с информацией о концентрации различных малых газовых составляющих за разные временные периоды. На примере данных прибора TROPOMI спутника Sentinel-5P приводятся примеры построенных продуктов. Описываются некоторые возможности по анализу таких продуктов, доступные в тематических информационных системах, развиваемых в ИКИ РАН. The paper describes the technology for constructing products with information on the concentration of various small gas components for different time periods. On the example of the data of the TROPOMI instrument of the Sentinel-5P satellite, examples of the built products are given. Some possibilities for the analysis of such products, available in thematic information systems developed at the IKI RAS, are described.

Фрязинский филиал Института радиотехники и электроники им

The paper presents products on gas components, created in the archives of the Center for Collective Use “IKI-Monitoring” and available in information services, developed at the IKI RAS. The features of constructing composite images of different time duty cycle with average, minimum and maximum values of the products are described. Approaches to the analysis of nitrogen dioxide concentration in Russian cities based on the data of the TROPOMI Sentinel-5P device are presented, seasonal and interannual trends in concentration are revealed.

Статья посвящена описанию системы «Вега-Science», предназначенной для обеспечения работы с данными сверхбольших распределённых архивов Центра коллективного пользования системами архивации, обработки и анализа спутниковых данных Института космических исследований РАН (ЦКП «ИКИ-Мониторинг», http://ckp.geosmis.ru/).Система была создана в 2012 г., в настоящее время её пользователями являются более ста научных и образовательных организаций.С её использованием выполнено и ведётся более 70 различных российских и международных проектов, по результатам которых уже вышло более 600 публикаций.В статье рассматривается актуальность задачи обеспечения доступа к сверхбольшим распределённым архивам спутниковых данных и её решение на основе новых технологий, разработанных ИКИ РАН.Представлено, как эти технологии реализованы в ЦКП «ИКИ-Мониторинг», в том числе для предоставления распределённым коллективам пользователей возможности интерактивного анализа и обработки данных на базе централизованных вычислительных ресурсов центра ЦКП «ИКИ-Мониторинг».В статье также описывается общая архитектура построения системы «Вега-Science».Особое внимание уделяется описанию современных подходов к организации работы со спутниковыми данными, развитие которых во многом стимулировалось научными и прикладными проектами, выполняющимися с использованием возможностей ЦКП «ИКИ-Мониторинг».Кратко описываются основные возможности системы «Вега-Science», при этом акцент делается на интерактивные инструменты для анализа и обработки данных и примеры их использования.В статье также представлена информация об опыте использования системы «Вега-

The work is devoted to the problem of obtaining estimates of the height of ash, which was erupted into the atmosphere as a result of an explosive eruption of a volcano, using satellite data.The main ways to solve the problem are described.The work describes the possibilities of estimating the height of a volcanic ash cloud based on various satellite data in the information system of remote monitoring of the activity of volcanoes "VolSatView".Two possibilities are described for obtaining an estimate of the heights of top cloud of ash: an estimate using meteorological forecast data and an estimate based on a comparison of observations from loworbit and geostationary satellite systems.It is told about the main advantages and disadvantages of the implemented methods.An estimate of the measurement accuracy of the described technologies is also given.

Действующие вулканы Камчатки ― одни из самых активных в мире. Ежегодно здесь происходят извержения 3−7 вулканов, во время которых эксплозии поднимают пепел до 10−15 км над уровнем моря и пепловые облака распространяются на тысячи километров от вулканов. Активная вулканическая деятельность может стать причиной пеплопадов в городах и поселках, уничтожения лесов и коммуникаций. Пепловые облака и шлейфы представляют серьезную опасность для полетов современной реактивной авиации. Для снижения вулканоопасности для авиаперевозок и населения с 1993 г. Камчатская группа реагирования на вулканические извержения (KVERT) выполняет ежедневный мониторинг вулканов. С 2014 г. спутниковый мониторинг вулканов проводится учеными KVERT с помощью информационной системы VolSatView, в которую с 2016 г. начали поступать данные с геостационарного спутника Himawari-8. В системе созданы специальные инструменты, позволяющие работать с оперативно поступающими данными и анализировать ряды долговременных наблюдений. Применение данных Himawari-8, а также инструментов, реализованных в VolSatView для работы с ними, позволяет: значительно повысить оперативность обнаружения эксплозивных событий, происходящих в регионе; определять начало эруптивных событий с точностью до 10 и менее минут; отслеживать и прогнозировать все изменения динамики активности вулканов, в том числе близкое начало сильных эксплозивных событий. Статья посвящена описанию особенностей технологии интеграции данных Himawari-8 в VolSatView и основным возможностям работы с ними, реализованным в настоящее время в системе.

Thanks to the data from the Himawari-8 satellite, we managed to recover all events happened in the area of the volcanoes: the onset of their explosions and ash falls in nearby villages, the size of the ash clouds, direction of their movement, etc.For example, ash clouds from these eruptions moved more than 4500 km southeast from the volcanoes.Ash deposits covered about 47800 km 2 of the territory of Kamchatka.In addition, based on the Himawari-8 satellite data, the animated picture of 14-18 June 2017 explosive events was created illustrating short duration of powerful explosive eruptions and long persistence of ash clouds in the atmosphere that represent a real danger for aerial transport: http://kamchatka.volcanoes.smislab.ru/animation/sample.gif.