Сборник тезисов докладов шестнадцатой Всероссийской открытой конференции "Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса", Москва, ИКИ РАН, 2018 год

(http://smiswww.iki.rssi.ru/d33_conf)

Особенности радиолокационного рассеяния ледяного покрова в Арктике по данным спутникового скаттерометра ASCAT

Кортикова К.Г. (1), Муртазин А.Ф. (1), Кудрявцев В.Н. (1)
(1) Лаборатория спутниковой океанографии, Российский государственный гидрометеорологический университет, Санкт - Петербург, Россия
Спутниковые активные и пассивные микроволновые методы зондирования являются эффективным инструментом исследования характеристик ледяного покрова и его пространственно – временной изменчивости в Арктике. Развитие этих методов особенно актуально в связи с необходимостью более глубоко изучения состояния окружающей среды в Арктике на фоне глобальных климатических изменений, а также – необходимостью обеспечения безопасности хозяйственной деятельности и судоходства в Арктике. В данном докладе представлены результаты анализа особенностей удельной эффективной площади рассеяния (УЭПР) ледяного покрова в Арктическом регионе на основе данных скаттерометра ASCAT за осеннее – зимний период 2013/2014 гг. Приведенный анализ данных подтвердил установленные ранее основные различия УЭПР ледяного покрова и морской поверхности (Александров 2008; Смирнов 2011). Показано, что в отличие от морской поверхности, УЭПР льда азимутально изотропно, обладает более слабой зависимостью от угла падения радиоволн и имеет значительно меньшую временную изменчивость (при фиксированном угле падения) на временных масштабах от нескольких часов до нескольких суток. Показана возможность разделения однолетнего и многолетнего ледяного покрова по величинам УЭПР: разница между УЭПР многолетнего и однолетнего ледяного покрова составляет 5дБ. Поля контрастов УЭПР ледяного покрова в Арктике, определенных как отклонения локальной УЭПР от УЭПР осредненной по всей Арктике за весь зимний период, обладают значительной пространственной изменчивостью. Эта изменчивость ассоциируется с пространственными изменениями структуры ледяного покрова, его возрастом, уровнем торосистости и наличием полыней и пр. Полученное поле контрастов УЭПР хорошо согласуется с возрастными характеристиками ледяного покрова (Rivas 2012; Swan 2012; Lindell 2016; Long 2016; Aaboe 2016; Otosaka 2017) по данным с портала OSI SAF. Поля контрастов УЭПР обладают ярко выраженной временной изменчивостью на масштабах суток, что позволяет использовать эти данные для расчета дрейфа ледового покрова.
Работа выполнена при финансовой поддерже проекта РНФ №17.77.30019, а также проекта № 5.2928.2017/ПЧ на выполнение НИР в рамках проектной части государственного задания.

Ключевые слова: морской лед, ледяной покров, удельная эффективная площадь рассеяния (УЭПР), пространственно – временная изменчивость, спутниковая скаттерометрия, ASCAT
Литература:
  1. Александров В.Ю., Пиотровская Н.Ю. Оценка УЭПР морских льдов разного возраста по радиолокационным изображениям спутника Envisat // Исслед. Земли из Космоса, 2008. № 4. С. 3–11.
  2. Муртазин А.Ф., Евграфова К.Г., Кудрявцев В.Н. Применение данных скаттерометра ASCAT для исследования ледового покрова в Арктике// Ученые записки: океанология. 2015.В.40, 163-173.
  3. Смирнов В.Г. под редакцией. Спутниковые методы определения характеристик ледяного покрова морей. С.-П.: ААНИИ. 2011.
  4. Aaboe, S., Breivik, L. A., Eastwood, S. and Sorensen, A.: Global Sea Ice Edge and Type Validation Report, OSI SAF report 5 CDOP2/MET-Norway/SCI/RP/224, http://osisaf.met.no/docs/osisaf_cdop2_ss2_valrep_sea-ice-edge-type_v2p1.pdf, 2016.
  5. Lindell D.B., Long D.G., Multiyear Arctic sea ice classification using OSCAT and QuikSCAT, IEEE Trans. Geosciences Remote Sensing, 2016, Vol. 54, pp. 167–175.
  6. Long D., LindellD., Multiyear Arctic Ice Classification Using ASCAT and SSMIS Remote Sens. 2016, 8, 294; doi:10.3390/rs8040294
  7. OTOSAKA I., A Historic Record of Sea Ice Extents from Scatterometer Data 2017
  8. Rivas M.B., Verspeek J., Verhoef A., and Stoffelen A., Bayesian Sea Ice Detection With the Advanced Scatterometer ASCAT IEEE TRANSACTIONS ON GEOSCIENCE AND REMOTE SENSING, VOL. 50, NO. 7, JULY 2012
  9. Swan A.M., Long D.G., Multiyear arctic sea ice classification using QuikSCAT, IEEE Trans. Geosciences Remote Sensing, 2012, Vol. 50, pp. 3317–3326.
  10. Kwok R., “Annual cycles of multiyear sea ice coverage of the Arctic Ocean: 1999–2003,”Journal of Geophysical Research, vol. 109, p. C11004, 2004.

Дистанционные исследования поверхности океана и ледяных покровов

282