Анализ данных измерений спектрометром ИКФС-2

Данные измерений спектральной энергетической яркости СПЯ уходящего излучения, полученные с спектрометра ИКФС-2 в первый период летных испытаний на спутнике Метеор-M №2, сопоставлены с измерениями 36-ти канальных сканирующих радиометров Modis, установленных на ИСЗ Terra и Aqua. Целью сравнительного анализа данных явилось подтверждение радиометрической и спектральной калибровки ИКФС-2 как измерительного прибора. Выбор радиометров Modis обосновывается 10-летним периодом их успешной эксплуатации, стабильностью работы, радиометрической калибровкой в каждом цикле сканирования и возможностью оперативного доступа к данным. При сопоставлении данных измерений обоснованными требованиями являются учет спектральной чувствительности, аппаратной функции и пространственного разрешения. Диапазон вариаций СПЯ определяется температурой земной поверхности, высотным распределением температуры и концентрации газовых компонент и аэрозоля, высотой и температурой верхней границы облаков и баллом облачности в мгновенном поле зрения. Для радиометров Modis диапазон изменения СПЯ для излучения в окнах атмосферной прозрачности 8-12 мкм составляет 0,1-1,2 мВт см-2стер-1мкм-1 при требовании к точности измерений радиационной температуры 0,05К. Сопоставление данных спектрорадиометрических измерений приборов двух типов с двух спутников наиболее целесообразно проводить для районов с наименьшей временной изменчивостью излучательной способности поверхности при безоблачных условиях. Таким требованиям отвечают измерения над морской поверхностью вследствие большой теплоемкости и тепловой инерции воды и излучательной способности, близкой к 1. Из различных форм облачности наиболее благоприятным случаем является слоистая облачность St с характерной однородной высотой верхней границы и значительной протяженностью. Тем не менее, изменчивость температуры и высоты облаков ограничивает временной разрыв между измерениями с двух спутников. В связи с этим представляется полезным использовать метод сопоставления спектральных распределений интенсивности излучения при условии, что в одном из спектральных интервалов данные измерений с двух спутников находятся в пределах различий к требованиям по допустимой ошибке отношения сигнал/шум. Результаты сопоставления для 12 серий измерений спектров излучения, проведенных с помощью спектрометра ИКФС-2 и радиометра Modis, свидетельствуют о том, что при достижении необходимой температуры приемника излучения и выполнении необходимой технологии обезгаживания для устранения конденсации паров на охлаждаемых элементах, измерения в спектральном диапазоне 10-15 мкм, используемом для решения задачи определения распределения температуры атмосферы по высоте и задачи измерения температуры земной поверхности, соответствуют требованиям технического задания. В коротковолновом участке спектра проведенные измерения подтверждают целесообразность применения двухканальной схемы спектрометра в дальнейших работах. Предусматривается также сопоставление данных измерений спектрометров ИКФС-2 и AIRS.