Войти на сайт
МЕЖДУНАРОДНЫЕ ЕЖЕГОДНЫЕ КОНФЕРЕНЦИИ
"СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО
ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА"
(Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, природных и антропогенных объектов)

Семнадцатая Всероссийская Открытая конференция «СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА (Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений и объектов)»

XVII.E.390

Сравнение сплоченности ледяного покрова по данным спутниковой микроволновой радиометрии (алгоритмы NASA Team, ASI и VASIA2) с данными визуальных судовых наблюдений

Алексеева Т.А. (1,2), Тихонов В.В. (3,4), Фролов С.В. (1), Репина И.А. (2), Раев М.Д. (3), Соколова Ю.В. (1), Шарков Е.А. (3), Афанасьева Е.В. (1), Сероветников С.С. (1)
(1) Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт (ААНИИ), Санкт-Петербург, Россия
(2) Институт физики атмосферы имени А. М. Обухова РАН
(3) Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
(4) Московский физико-технический институт (государственный университет)
В работе представлено сравнение сплоченности ледяного покрова, определенной по данным спутниковой микроволновой радиометрии, с данными специальных судовых наблюдений. Для этих целей были использованы широко известные алгоритмы NASA Team (NT), ARTIST Sea Ice (ASI) и новый алгоритм Variation Arctic/Antarctic Sea Ice Algorithm (VASIA2), а также база данных визуальных наблюдений за ледяным покровом, полученная во время 15 экспедиций в Арктике. Сравнение проводилось по различным градациям сплоченности морского льда (редкие (1-3 балла), разреженные (4-6 баллов), сплоченные (7-8 баллов), очень сплоченные (9-10 баллов) и сплошные льды (10 баллов)) отдельно для летнего и зимнего сезонов. В среднем, в летний период алгоритм NT недооценивает сплоченность ледяного покрова на 0,4 балла по сравнению с данными судовых наблюдений, алгоритмы ASI и VASIA2 – на 0,3 балла. Все три алгоритма переоценивают общую сплоченность в зонах редких льдов и недооценивают – в зонах сплоченных, очень сплоченных и сплошных льдов. Максимальные средние ошибки характерны для разреженных льдов, которые наиболее часто наблюдаются в прикромочных районах. В зимний период алгоритмы NT и ASI в среднем недооценивают общую сплоченность на 0,4 и 0,8 баллов соответственно, тогда как алгоритм VASIA2, напротив, переоценивает общую сплоченность на 0,2 балла.
Также в работе представлена оценка влияния стадии разрушенности и наличия начальных льдов в летний период на сплоченность, определяемую с помощью NT, ASI и VASIA2. При сравнении данных спутниковой микроволновой радиометрии с судовыми данными, при которых наблюдались процессы таяния, средняя ошибка возрастает – алгоритмы, в среднем, больше недооценивают общую сплоченность.
Таким образом, благодаря большому объему базы данных специальных судовых наблюдений ААНИИ, которые проводились в летний и зимний периоды, полученные результаты позволили оценить закономерности в определении общей сплоченности по данным спутниковой микроволновой радиометрии. Использовать данные спутниковой микроволновой радиометрии в оперативных целях (для судоходства) следует крайне осторожно и лишь при отсутствии других источников спутниковых данных с большим пространственным разрешением (видимый, инфракрасный и радиолокационный диапазоны). Для решения крупномасштабных научных задач, данные спутниковой микроволновой радиометрии являются одним из самых важных источников информации о ледяном покрове, поскольку представляют собой самый длинный ряд наблюдений - порядка 40 лет. В этом случае необходимо использовать полученные средние ошибки для коррекции данных. Это положение является особенно актуальным при исследовании климатических изменений, основанных на анализе количества и распределения морского льда. Выявленные ошибки в регистрации сплоченности льда могут существенно повлиять на оценку масштабов изменения ледяного покрова в Северном Ледовитом океане, наблюдаемого в последние годы.

Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования грант №05.616.21.0109 (RFMEFI61619X0109).

Ключевые слова: Арктика, спутниковая микроволновая радиометрия, алгоритм, судовые наблюдения, сплоченность морского льда, разрушенность льда

Презентация доклада

Дистанционные исследования поверхности океана и ледяных покровов

241