Привлечение источников априорной информации для повышения точности восстановления температурно-влажностных профилей облачной атмосферы по данным спутниковых СВЧ-спектрометров

В работе развита методика оценки эффективности применения дополнительной априорной информации для восстановления температурно-влажностных профилей атмосферы методом статистической регуляризации. При этом используется ковариационная матрица вариаций полного вектора температурно-влажностного состояния атмосферы [1], с учетом статистической модели облачности, полученной в [2], с использованием данных прибора MODIS.
Оценка эффективности восстановления этих профилей осуществлялась путем вычисления матрицы ошибок восстановления вектора состояния атмосферы, как для безоблачных условий, так и при наличии облаков. Необходимые при расчетах весовые функции вычислялись для облачной и безоблачной атмосферы с помощью программного пакета ARTS (Atmospheric Radiative Transfer System) [3].
В качестве меры эффективности использования априорных значений вектора состояния в работе приняты отношения априорной среднеквадратической величины вариаций параметров состояния каждого из слоев атмосферы к апостериорной среднеквадратической точности восстановления [1]. В расчетах предполагается, что измерения каналов СВЧ радиометрической системы независимы (полностью развязаны), а якобиан определен средним значением (математическим ожиданием) вектора состояния по выделенному ансамблю состояний атмосферы.
Показано, что разработанный метод применим к обработке спутниковых СВЧ радиометрических данных с привлечением статистических данных о параметрах атмосферы, включающих наряду с ковариационной матрицей вариаций температуры и влажности в разных слоях атмосферы также и априорные данные по характеристикам облачного слоя, таких как водозапас, высота верхней границы, температура верхней границы облака.
Работа выполнена в рамках государственного задания № 0030-2019-0008.