Материалы 20-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса»
Москва, ИКИ РАН, 14–18 ноября 2022 г.

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

XX.D.366

Перспективы совместного использования лидара и радара спутникового базирования для исследования микрофизических характеристик перистых облаков

Шишко В.А. (1,2), Коношонкин А.В. (1,2), Кустова Н.В. (2), Боровой А.Г. (2)
(1) Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск, Россия
(2) Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, Томск, Россия
До сих пор микрофизические характеристики (например, размер и форма), а также плотность распределения кристаллических частиц перистых облаков недостаточно изучены по причине большой изменчивости во времени и пространстве, а также из-за трудностей полевых измерений. Эти характеристики являются крайне необходимыми для включения в современные модели климата. В настоящее время перистые облака широко исследуются с помощью различных наземных, бортовых и космических приборов. Среди таких приборов наиболее перспективными, пожалуй, являются лидары и радары, обеспечивающие активное дистанционное зондирование облаков. Если ранее использовались наземные приборы, то в настоящее время облака изучаются космическими приборами, например, лидаром на борту спутника CALIPSO и радаром на борту спутника CloudSat. Также в ближайшее время лидар и радар будут совместно работать на спутнике EarthCARE. Совместное зондирование лидаром и радаром одного и того же объема перистого облака является многообещающим методом восстановления как удельного числа кристаллов в облаке, так и микрофизических параметров кристаллов льда, поскольку распределения ледяных кристаллов и их микрофизические характеристики при таких измерениях остаются одинаковыми.
Расчеты матриц обратного рассеяния проводились для длин волн лидара 0,355 и 0,532 мкм и для радаров (94 и 35 ГГц) с длинами волн 3189 и 8565 мкм. Моделировались следующие формы частиц: гексагональные столбики и пластинки, агрегаты, bullet-rosette, дроксталлы, частицы произвольной формы, а также сферические частицы. Максимальный размер частиц варьировался в диапазоне от 10 до 10000 мкм.
При расчете матриц обратного рассеяния света использовался метод физической оптики в случае лидара, а для длин волн радара – расчеты матриц обратного рассеяния микроволнового излучения выполнялись в приближении дискретных диполей, разработанном М. Юркиным.
Расчет матриц рассеяния света для ледяных кристаллических частиц перистых облаков выполнен при финансовой поддержке гранта Президента РФ МД-3149.2022.1.5.

Ключевые слова: лидар, радар, рассеяние света, физическая оптика, приближение дискретных диполей, атмосферные ледяные кристаллы, перистые облака.

Видео доклада



Ссылка для цитирования: Шишко В.А., Коношонкин А.В., Кустова Н.В., Боровой А.Г. Перспективы совместного использования лидара и радара спутникового базирования для исследования микрофизических характеристик перистых облаков // Материалы 20-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, 2022. C. 474. DOI 10.21046/20DZZconf-2022a

Дистанционные методы исследования атмосферных и климатических процессов

474