Материалы 17-й Всероссийской открытой конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса», Москва, ИКИ РАН, 2019 год

(http://conf.rse.geosmis.ru)

Специализированный программный комплекс получения и валидации спутниковых оценок параметров облачности, осадков, подстилающей поверхности и приземного слоя воздуха для Европейской территории России

Волкова Е.В. (1), Кухарский А.В. (1)
(1) ФГБУ "НИЦ "Планета", Москва, Россия
Созданный в ФГБУ «НИЦ «Планета» Специализированный Программный Комплекс (СПК) «ЕТР» [1] был существенно дополнен. В результате СПК «ЕТР» позволяет автоматически в круглосуточном режиме дешифрировать и классифицировать по косвенным признакам пороговым методом параметры облачного покрова, осадков и опасных явлений погоды (ОЯП) и рассчитывать параметры подстилающей поверхности и приземного слоя воздуха для Европейской территории России и сопредельных стран (47-63° с.ш. и 20-50° в.д.) по данным AVHRR (полярно-орбитальные КА серии NOAA), МСУ-МР (полярно-орбитальный КА Метеор-М №2) и SEVIRI (геостационарные КА серии Meteosat, точки стояния 0° и 41,5° в.д.) на регулярной сетке с разрешением 1’ по широте и 1,5’ по долготе, а также валидировать выходные продукты результатами наземных наблюдений и климатическими оценками и сравнивать между собой результаты классификаций по данным разных спутниковых приборов (в т.ч. выдавать автоматические оценки качества классификации и различия двух классификаций).
В основе СПК лежат созданные Волковой Е.В. несколько вариантов Комплексной пороговой методики (КПМ) для разных спутниковых данных [2, 3] и методика расчёта температуры приземного слоя воздуха и почвы [4]. Помимо спутниковых измерений альбедо и радиационной температуры используются прогностические поля о вертикальном распределении температуры воздуха на стандартных барических уровнях атмосферы и атмосферном давлении на уровне моря, а также цифровая модель рельефа и параметры облачности и осадков, полученные на начальных этапах классификации.
Выходными продуктами СПК являются оценки параметров облачного покрова (облачная маска, типы облачности, максимальная и суммарная водность облачного слоя, температура и высота верхней границы облачности (ВГО), барическая высота ВГО, высота нижней границы облачности (НГО), толщина облачного слоя, фазовое состояние воды в облачных частицах в слое вблизи ВГО, оптические плотность и толщина облачного слоя, эффективный радиус облачных частиц), осадков (зоны осадков разной интенсивности, тип осадков у поверхности земли, суточные, месячные и годовые суммы осадков) и ОЯП (зоны гроз, града и обледенения разной интенсивности, высота верхней и нижней границ каждого слоя обледенения), параметров подстилающей поверхности (температура почвы, эффективная температура подстилающей поверхности, излучательная способность поверхности почвы, вегетационный индекс, листовой индекс и проективное покрытие растительностью) и приземного воздуха (температура воздуха у поверхности растительного покрова), а также результаты валидации спутниковых оценок данных наземных наблюдений на метеостанциях (за количеством общей облачности, высотой НГО, погодой и суточными суммами осадков), климатических оценок и аналогичными спутниковыми оценками. Выходные продукты СПК представлены в виде файлов-матриц точных значений или кодов значений классифицированных параметров и соответствующих им карт, рсх-файлов с результатами валидации наземными наблюдениями и сравнения методик, а также файлов-журналов с оценками качества классификации и сравнения методик.
Проведенная независимая валидация выходных продуктов СПК данными наземных наблюдений на метеостанциях и климатическими оценками на примере архивов синхронных спутниковых и наземных наблюдений за 2011-2018 гг. показывает хорошее качество получаемых спутниковых оценок, сопоставимое с аналогичными оценками зарубежных аналогов (например, в центрах EUMETSAT SAF CM (http://www.cmsaf.eu)). В основном выходные продукты СПК «ЕТР» удовлетворяют предъявляемым к ним пользователями требованиям и могут быть рекомендованы в качестве дополнения к наземным метеонаблюдениям для мезомасштабного мониторинга облачного покрова и подстилающей поверхности в оперативном режиме и для климатических исследований.

Ключевые слова: параметры облачного покрова, осадки, ЕТР, AVHRR, SEVIRI, МСУ-МР, Метеор-М
Литература:
  1. Волкова Е.В., Успенский А.Б., Кухарский А.В. Специализированный программный комплекс получения и валидации спутниковых оценок параметров облачности и осадков − Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. Т. 12. № 3. С. 7-26.
  2. Волкова Е.В. Определение параметров облачного покрова и осадков по данным МСУ-МР с полярно-орбитального метеоспутника «Метеор-М» №2 для Европейской территории России // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2017. Т. 14. № . С. 300-320.
  3. Волкова Е.В., Успенский А.Б. Оценки параметров облачного покрова и осадков по данным сканирующих радиометров полярно-орбитальных и геостационарных метеоспутников // Исследования Земли из космоса, 2015, №5, с.30-43.
  4. Волкова Е.В., Успенский С.А. Дистанционное определение температуры подстилающей поверхности, приземной температуры воздуха и эффективной температуры по спутниковым данным для юга ЕТР // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2016. Т. 13. № 5. С. 291-303.

Презентация доклада

Дистанционные методы исследования атмосферных и климатических процессов

163