Восстановление зависимости УЭПР от параметров пограничного слоя в тропических циклонах на основе совмещения данных дистанционного зондирования с радиометрическими данными SFMR

Одной из ключевых задач, способствующих пониманию процессов, протекающих в системе океан-атмосфера является исследование зависимости радиолокационного сигнала, рассеянного взволнованной водной поверхностью, от направления и скорости приповерхностного ветра. Важным приложением дистанционного зондирования является определение зависимости УЭПР взволнованной водной поверхности от параметров атмосферного пограничного слоя в ураганных условиях для уменьшения рисков, связанных с экстремальными погодными явлениями, при которых развиваются штормовые и ураганные ветра. Однако существует проблема восстановления параметров приводного ветра при сильных ветрах из-за явления насыщения рассеянного СВЧ-сигнала на соосной поляризации при скоростях ветра, превышающих 20 м/с. Недавние исследования продемонстрировали, что зависимость УЭПР, полученная на перекрестной поляризации, сохраняет чувствительность к скорости ветра при высоких скоростях ветра. Наряду с этой проблемой существует также проблема недостатка измерений (в частности, натурных) в областях с высокими значениями скорости ветра в связи с техническими сложностями, возникающими при проведении подобных измерений. В этом смысле большим преимуществом обладают дистанционные методы диагностики в связи с их всепогодностью. Для калибровки данных дистанционного зондирования требуется проводить их совмещение с данными альтернативных измерений. В данной работе проводилось совмещение кросс-поляризованных РСА-изображений со спутника Sentinel-1 с данными с падающих GPS-зондов. Однако их корректное сопоставление затруднено, поскольку они разнесены во времени и пространстве. В связи с этим количество данных, пригодных для анализа, весьма ограничено, что вынуждает искать новые источники данных для обработки. На борту исследовательских самолетов NOAA, ведущих сброс GPS-зондов, также установлен шестиканальный радиометр SFMR, измеряющий излучательную способность поверхности океана под самолетом. Таким образом, появляется возможность связать радиометрические измерения SFMR с параметрами атмосферного пограничного слоя в урагане, восстановленными из профилей скорости ветра, поскольку они проводятся максимально близко во времени и пространстве. Используя эту связь, было произведено совмещение данных SFMR и радиолокационных изображений урагана для уточнения полученной зависимости УЭПР от параметров пограничного слоя.
Работа выполнена при поддержке проекта РФФИ № 19-05-00249, 19-05-00366, 18-35-20068.