Сравнение потоков атмосферного скрытого тепла по данным спутникового радиотепловидения, метеостанций и реанализа

В рамках подхода спутникового радиотепловидения предложена методика расчета горизонтальных потоков скрытого тепла, полностью замкнутая относительно данных спутниковых радиотепловых измерений. Такой расчет осуществляется на глобальной регулярной координатной сетке с шагом 0.25 географического градуса и позволяет, на промежуточном шаге обработки, восстановить глобальные (без пропусков) поля интегрального влагосодержания (ИВС) и эффективной скорости адвекции над океаном с периодичностью 4 – 8 раз в сутки (в некоторых случаях – чаще). Подход успешно применен к анализу динамики атмосферных мезомасштабных (тропических циклонов) и синоптических (атмосферных рек) процессов, а также к расчету ряда параметров глобальной атмосферной циркуляции. Точность интерполяции полей ИВС оценена ранее по методикам, принятым в мировой практике, и оказалась в среднем выше, чем в известных ранее работах. Однако, открытым оставался вопрос о точности восстановления эффективной скорости адвекции. Поскольку это величина, интегральная по высоте атмосферы и «взвешенная» вертикальным профилем абсолютной влажности, прямых аналогов этой величины среди измеряемых параметров атмосферы не существует. Основные известные из мировой практики подходы состоят в сопоставлении с данными метеозондов, дающих информацию о вертикальном распределении влажности и скорости ветра в отдельных точках и отдельные моменты времени на нескольких горизонтах, а также с данными реанализа, которые, фактически, дают сглаженную и интерполированную картину тех же (и ряда других) измерений на основе некоторой физической модели циркуляции.
В работе проведено сопоставление потоков скрытого тепла, рассчитанных по методике спутникового радиотепловидения, с данными метеозондов и реанализа на длинных интервалах времени и в различных географических областях. Продемонстрировано в целом удовлетворительное качественное и количественное согласие между ними. Обсуждены причины имеющихся расхождений. Дано сравнение с особенностями и результатами других известных методик восстановления потоков скрытого тепла.
Работа частично выполнена за счет бюджетного финансирования в рамках госзадания по теме 0030-2019-0008 “Космос”. Разработка использованного программного обеспечения частично поддержана грантом РФФИ №18-02-01009.