Климатическая изменчивость скорости приводного ветра, рассчитанного по данным спутниковой альтиметрии, на акватории Белого моря

Для исследования климатической изменчивости скорости ветра на акватории Белого моря на первом этапе была проведена верификации данных дистанционного зондирования спутников TOPEX/Poseidon и Jason–1/2/3 (сентябрь 1992 г. – сентябрь 2019 г.) по данным наблюдений на береговых метеостанциях.
Для каждой метеостанции выбрались треки спутников, максимально расположенные к ней в пределах 10, 15 и 20 км. Затем выбирались значения скорости ветра со спутника соответствующие измерениям на станции. Для уменьшения расхождений между данными ДЗЗ и наблюдаемыми значениями скорости ветра был предложен подход, основанный на разложении всех направлений ветра, наблюдаемых в течение определенного периода в четырех квадрантах. Данные метеостанций были разделены на 4 квадранта, которые вращались по часовой стрелке с шагом α = 10 ° (рис. 4). На каждом этапе сравнивались данные измерений и спутниковые данные с треков, расположенных на расстоянии 10, 15 и 20 км. Затем был рассчитан коэффициент корреляции и выбрано максимальное значение в зависимости от угла поворота α.
Так коэффициент корреляции между скоростями ветра, рассчитанными по данным спутниковой альтиметрии вдоль 061 и 242 треков и измеренные на метеостанции, расположенной на острове Жижгинский, сильнее изменяется, когда с расстояния от станции до точки измерений спутниковой альтиметрии менее 10 км с 0,606 до 0,871 по сравнению с данными спутниковых измерений расположенных на расстоянии менее 15 и 25 км.
Остров расположен в сорока километрах к востоку от Соловецкого архипелага, а метеостанция расположена его северном побережье. По этой причине коэффициент корреляции всегда положителен и изменяется в пределах от 0,579 до 0,871.
Такая разница в данных обусловлена тем, что модели расчета скорости приводного ветра не работают, когда расстояние от береговой линии превышает 15 км. Это говорит о том, что алгоритмы ретрекинга, применяемые при обработке данных спутниковой альтиметрии в прибрежной зоне дают большую ошибку в частности расчета коэффициента обратного рассеяния, на основе которого рассчитывается скорость ветра. В этом случае следует разрабатывать новый алгоритм ретрекинга.
Климатические исследования изменчивости скорости ветра на прибрежных метеостанциях Белого моря показали незначительные изменения (менее 0,01 м за 100 лет), что подвержденого и данными дистанционного зондирования. Анализ климатической изменчивости в открытом море требует дополнительных исследований.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 18-05-01053 «Исследование гидрометеорологического и гидродинамического режимов Белого моря по данным спутниковой альтиметрии»