Построение совмещенных карт распределения осадков над океаном, используя данные МТВЗА-ГЯ, SSMIS и AMSR-2

Измерение осадков необходимо для исследования климатологических процессов, процесса переноса тепла, изменения структуры и состава верхнего слоя океана, наблюдения ураганов и циклонов, и многих других. Осадки (дождь/снег) – главная составляющая глобальной циркуляции воды и энергии, помогающая регулировать климат. Прикладных задач, для которых необходимо знание количества осадков и их распределение в пространстве достаточно много, например: управление водными ресурсами, прогнозирование урожая, прогнозирование наводнений и стихийных бедствий и другие.
Распределение датчиков (традиционные методы измерения осадков) по планете неравномерно и зачастую связано с плотностью населения: над земной поверхностью распределение и плотность приборов сильноизменчива, в некоторых регионах достигается «адекватное» покрытие, а в других всего несколько или вообще нет датчиков. В океане датчиков осадков намного меньше и те, которые установлены на островах объясняют только локальные явления и не характеризуют окружающий океан. Наиболее логичным способом измерения осадков над обширными акваториями океана является наблюдения со спутника.
Спутниковые оценки количества осадков могут быть получены на основе измерений различных приборов. Методы поиска в основном разделены на три главные категории, основанные на типе наблюдений, а именно: видимые/инфракрасные методы, микроволновые методы и смешанные (комбинированные) методы. Наиболее адекватным методом измерения осадков представляется микроволновая радиометрия. Количество микроволновых методов оценки осадков достаточно велико.
Приборы серии МТВЗА (Модуль Температурного и Влажностного Зондирования Атмосферы) похожи на свои зарубежные аналоги, поэтому тоже могут быть использованы для восстановления интенсивности осадков над поверхностью воды и суши. Для МТВЗА, как и для аналогичных приборов, существует проблема малого временного разрешения, т.е. всего пара измерений одной и той же точки в течение суток. Еще одной проблемой является наличие «лакун», областей, которые не охватываются наблюдениями.
В работе представлены результаты совмещения данных прибора МТВЗА-ГЯ с данными полученными по приборам DMSP SSMIS-F18 и GCOM-W1 AMSR-2. Это два самых близких радиометра по времени пролета. Прибор SSMIS-F18 пролетает на 1ч 30м позже МТВЗА-ГЯ, а AMSR-2 на 1ч 30м раньше. Для восстановления осадков используется корреляционно-статистический алгоритм (в настоящее время это пробная версия), специально разработанный для прибора МТВЗА-ГЯ. Совмещение данных производится «примитивным» способом: где нет данных по МТВЗА-ГЯ, добавляются данные от SSMIS-F18 и AMSR-2.
В результате получены два набора карт осадков (1) МТВЗА-ГЯ / SSMIS-F18 и (2) МТВЗА-ГЯ / AMSR-2, с практически полным глобальным покрытием. Качественные оценки показывают адекватное совпадение распределения осадков, особенно при совмещении с данными SSMIS. Полученные карты открывают перспективные возможности использования совместных данных разных приборов для анализа распределения и интенсивности осадков над акваторией мирового океана.

Работа выполнена в рамках темы «Мониторинг» (гос. рег. № 01.20.0.2.00164)