Сравнительная оценка качества измерений в спектральных каналах сканеров геостационарных спутников гидрометеорологического назначения

В НИЦ «Планета» в 2016 году создана система валидационных подспутниковых наблюдений (СВПН), предназначенная для решения задач внешней калибровки измерений бортовой целевой аппаратуры (БЦА) гидрометеорологического назначения полярно-орбитальных и геостационарных космических аппаратов, а также для валидации спутниковой информационной продукции. В рамках работы СВПН и в соответствии с требованиями Международной группы по Глобальной системе интеркалибровки спутниковых данных (GSICS) разработан портал (http://planet.rssi.ru/calval/), позволяющий удаленному пользователю получать доступ к данным измерений спутниковых приборов, следить за режимом работы БЦА, а также актуализировать калибровочные константы для различных российских сканеров и зондировщиков.
В статье приведены результаты использования СВПН применительно к многозональному сканирующему устройству МСУ-ГС, установленному на российском геостационарном космическом аппарате Электро-Л №2 (запуск аппарата успешно проведен 11 декабря 2015 года в точку стояния 76 в.д.). Устройство МСУ-ГС содержит 10 каналов, рабочие спектральные диапазонов 4-х из которых находятся в дальней ИК области (каналы №7 – 8.2-9.2 мкм, №8 – 9.2-10.2 мкм, №9 – 10.2-11.2 мкм, №10 – 11.2-12.5 мкм). С использованием данных измерений радиометра решается ряд тематических задач, таких как определение температуры поверхности океана, мониторинг общего содержания озона, детектирование облачности. Для этого помимо абсолютной калибровки каналов требуется обеспечение согласованности измерений в этих каналах по каждому пикселю.
Результаты сопоставления измерений каналов № 8 и № 9 МСУ ГС с измерениями геостационарных сканеров SEVIRI европейских космических аппаратов (КА) Meteosat-11, Meteosat-8, AHI японского КА HIMAWARI, AGRI китайского КА Feng-Yun – 4 показали, что СКО отклонений разностей яркостных температур относительно линии регрессии на порядок превышает аналогичное СКО в соответствующих каналах зарубежной аппаратуры. Это завышение носит постоянный характер. Впервые оно было отмечено в январе 2019 года.
На основе математического моделирования проведен анализ возможных причин, обуславливающих возрастание СКО, и даны численные оценки его влияния на ошибки определения параметров атмосферы и подстилающей поверхности.