Обзор технологии получения карт облачных продуктов на основе данных AVHRR. Валидация первичных результатов с использованием синоптической информации и данных КА CALIPSO

Разработанная методика автоматического детектирования облачности позволяет оперативно получать следующие продукты - карты классификации облачного покрова, температуры (С°) и высоты (км) верхней границы облачности.

В работе приведен краткий обзор основных алгоритмов (AWG - NOAA Algorithm Working Group) разработанной методики по автоматическому детектированию облачности и определению ее параметров. В качестве исходных спутниковых данных используются данные радиометра AVHRR (level-1b) космических аппаратов NOAA-19, NOAA-18, MetOp-B. Важными достоинствами методики являются большой охват территории, а также возможность работы в любое время года и суток.

На начальном этапе валидации проводилось сравнение карт расширенной классификации облачности с приземными синоптическими картами, кольцовками за ближайшие сроки и картами нефанализа. Классификация показала высокую оправдываемость при сравнении с данными наземной наблюдательной сети.

Детальная оценка результатов расчета методики по высоте и температуре ВГО проводилась с продуктами КА CALIPSO (The Cloud-Aerosol Lidar And Infrared Pathfinder Satellite Observation), в частности, с данными лидара CALIOP, позволяющего получать профили рассеяния излучения от облачности. Были использованы данные лидара в форматах level-1 и level-2. Исходными данными, подвергнувшимися обработке методикой автоматического детектирования облачности, являлись файлы AVHRR (level-1b) КА NOAA-19.

Периоды коллокации орбит спутников были найдены с помощью веб-интерфейса orbnav, инструмента orbtandem, определяющего временные промежутки, когда спутники находятся на заданном расстоянии друг от друга. Была произведена дополнительная фильтрация данных по интересующей нас территории (территория России). Таким образом, было найдено 8 периодов тандемной съемки с различной продолжительностью (от 4 до 12 минут), в различные сезоны 2014 года.

Результаты валидации показали возможность использования методики для определения характера атмосферных процессов, диагноза текущих условий погоды, для мониторинга облачных полос, вихрей, а также оценки степени их опасности для различных областей и структур.