Метод расчета сумм фотосинтетически активной радиации на основе данных геостационарных спутников

В агрометеорологической науке принято различать метеопараметры, влияющие на урожайность сельскохозяйственных культур, двух типов - фоновые (температура воздуха и почвы, влажность воздуха, характеристики ветра) и ресурсные (почвенная влага и солнечная радиация). Физиологический рост растения строго лимитирован количеством почвенной влаги, доступной для корней, и, особенно, солнечной радиацией, приходящей на растение. Так как основа всех энергетических процессов в растении - солнечная радиация, то суммы фотосинтетически активной радиации (ФАР) представляют интерес для агрометеорологов. В научной литературе уже опубликованы методы расчета максимального возможного урожая яровой пшеницы по суммам ФАР [1].
Так как сеть актинометрических наблюдений в России развита недостаточно, то для получения полей распределения сумм ФАР могут быть использованы данные геостационарных спутников.
В ФГБУ "НИЦ "Планета" по системе EUMETCAST поступает продукт - "маска облачности", созданный на основе данных геостационарного спутника METEOSAT-10. Временное разрешение продукта - каждые 15 минут, пространственное - 5 км. То есть, за одни сутки можно получить 96 массивов измерений "облачно"-"безоблачно". По дате и координатам для каждой точки сетки можно вычислить время восхода и захода Солнца. Далее, для каждой точки вычисляется количество измерений "безоблачно", которое попало в интервал от восхода и до захода Солнца. Таким образом, можно получить массив по продолжительности солнечного сияния (ПСС) за сутки.
Сравнение спутникового и наземного ПСС показало необходимость отсеивания полупрозрачных облаков верхнего яруса. Это было сделано посредством привлечения дополнительной информации об оптической толщине атмосферы, полученной по данным спутника METEOSAT-10.
В настоящее время опубликован ряд эмпирических формул, позволяющих по ПСС рассчитать ФАР. Применение этих формул позволяет построить поле распределения суточных сумм ФАР по Европейской части России разрешением 5 км [2].
Автором создан и внедрен в оперативную практику программный комплекс расчета ПСС и ФАР, функционирующий в автоматическом режиме.
Эти данные могут быть использованы в агрометеорологических прогнозах.
ЛИТЕРАТУРА
1. Шульгин И.А., Тарасова Л.Л. Агрометеорологические аспекты энергетического баланса растений и агрофитоценозов. // Агрометеорология XXI века. Материалы Международ. научн. конф. – М., РГАУ-МСХА, 2009, с. 32-43.
2. Шиловцева О.А., Дьяконов К.Н., Балдина Е.А. Косвенные методы расчета суммарной фотосинтетически активной радиации по актинометрическим и метеорологическим наблюдениям /Москва, Метеорология и гидрология, 2005, №1, стр. 37-47.