Войти на сайт
МЕЖДУНАРОДНЫЕ ЕЖЕГОДНЫЕ КОНФЕРЕНЦИИ
"СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО
ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА"
(Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, природных и антропогенных объектов)

Девятнадцатая международная конференция «СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА (Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений и объектов)»

XIX.E.237

Разработка алгоритма определения динамической скорости ветра по радиометрическим данным и измерениям с GPS-зондов в ураганных условиях

Поплавский Е.И. (1), Русаков Н.С. (1), Ермакова О.С. (1), Сергеев Д.А. (1), Троицкая Ю.И. (1)
(1) Институт прикладной физики РАН, Нижний Новгород, Россия
Для восстановления параметров приводного слоя атмосферы широко используются дистанционные методы, в связи с их всепогодностью и большой площадью исследуемых акваторий. Важнейшим инструментом для определения скорости приводного ветра в ураганных условиях является многоканальный микроволновый радиометр (SFMR NOAA), по измерениям которого восстанавливается излучательная способность морской поверхности. Необходимо отметить, что на данную величину влияет мелкомасштабная шероховатость поверхности, связанная с наличием коротких поверхностных волн, пузырьков пены, брызг и определяемая касательным напряжением, действующим на поверхность океана. В связи с этим наиболее перспективным является поиск эмпирических зависимостей, связывающих излучательную способность морской поверхности с турбулентным касательным напряжением. В данной работе обсуждается алгоритм восстановления динамических параметров атмосферного пограничного слоя, в том числе, скорости приводного ветра, динамической скорости ветра и параметра шероховатости (и связанного с ним коэффициента аэродинамического сопротивления) поверхности океана, по данным микроволнового радиометра SFMR, совмещенным с данными GPS-зондов NOAA, при ураганном ветре. Был использован массив данных с GPS-зондов и радиометра SFMR для ураганов 4-й и 5-й категории в период с 2000 по 2017 года в Атлантическом бассейне. При этом для обработки данных GPS-зондов был применен метод по восстановлению параметров пограничного слоя с использованием осредненного профиля скорости ветра, основанный на свойстве его автомодельности. Используя совмещенные данные с GPS-зондов и радиометра SFMR, были получены зависимости излучательной способности поверхности океана от динамической скорости, коэффициента аэродинамического сопротивления и скорости ветра на высоте 10 м. Преимуществом предложенного метода является то, что динамическая скорость ветра восстанавливается напрямую из измерений GPS-зондов без использования «балк-формул», связывающих лишь осредненные значения параметров пограничного слоя, характеризующихся большим разбросом в области высоких скоростей ветра.
Работа выполнена при поддержке грантов РНФ проект №21-17-00214 (сбор и анализ данных GPS-зондов), РФФИ проекты № 19-05-00249, 19-05-00366 (анализ радиометрических данных).

Ключевые слова: ураган, микроволновое дистанционное зондирование, пограничные слои атмосферы и океана, динамическая скорость ветра, касательное турбулентное напряжение ветра, радиометр, излучательная способность

Презентация доклада

Дистанционные исследования поверхности океана и ледяных покровов

274