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..321

Восстановление сплоченности морского льда по данным спутниковой микроволновой радиометрии и особенности их применения для научных и практических задач

Алексеева Т.А. (1,2), Тихонов В.В. (2,3), Соколова Ю.В. (1,2), Афанасьева Е.В. (1), Сероветников С.С. (1), Репина И.А. (4), Раев М.Д. (2), Шарков Е.А. (2)
(1) Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт (ААНИИ), Санкт-Петербург, Россия
(2) Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
(3) Институт водных и экологических проблем СО РАН, Барнаул, Россия
(4) Институт физики атмосферы имени А. М. Обухова РАН, Москва, Россия
Данные спутниковой микроволновой радиометрии всепогодны, наиболее долговременны, не зависят от времени суток и покрывают всю акваторию Северного Ледовитого океана, а соответственно, широко используются в научных и практических задачах во всем мире. Несомненно, эти данные имеют большую ценность и перспективы для изучения морского льда: для расчета площади льда, определения сплоченности, возраста льда, количества снежниц, толщины льда и вероятно, в будущем, ряда других ледовых параметров. Для определения всех параметров из вышеперечисленных применяются различные алгоритмы, каждый из которых имеет определенные преимущества и недостатки. На данный момент невозможно однозначно заявить, что какой-либо алгоритм лучше других определяет заданный параметр морского льда. Наиболее популярными становятся те алгоритмы, по которым создается многолетняя база данных и открывается публичный доступ. Для проведения масштабной оценки точности всех существующих алгоритмов расчета ледовых параметров необходимо сравнение с натурными данными, получение которых в замерзающих морях затруднено.
Сотрудниками Арктического и антарктического научно-исследовательского института (ААНИИ), Института космических исследований РАН (ИКИ РАН) и Института физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН (ИФА РАН) проводится совместная работа по определению точности различных алгоритмов, анализу причин ошибок путем сравнения данных спутниковой радиометрии с судовыми данными ААНИИ, спутниковыми снимками в видимом и инфракрасном диапазонах различного разрешения, радиолокационными снимками, данными ледовой авиаразведки и ледовыми картами. В настоящее время в ААНИИ разрабатывается распределенная система оперативных судовых инструментальных наблюдений за ледовыми и метеорологическими параметрами (СТМК) для установки на судах, функционирующих в Северном Ледовитом океане и других замерзающих морях, которая в будущем позволит дополнительно получать огромный массив натурных данных для валидации спутниковых изображений.
Результатами совместной работы являются не только оценки ошибок различных алгоритмов определения параметров морского льда по данным спутниковой радиометрии и рекомендации к особенностям их применения для научных и практических задач, но и валидация и усовершенствование российского алгоритма Variation Arctic/Antarctic Sea Ice Algorithm (VASIA2). В продолжение данной работы стоят вопросы, которые выносятся на обсуждение в рамках конференции:
1. Объединения усилий российских ученых для повышения востребованности российского алгоритма и создания базы данных, рассчитанных по алгоритму VASIA2.
2. Формирования дальнейших задач по оценки точности данных пассивной микроволновой радиометрии в зависимости от текущих исследований.
3. Постановки целей и задач получения натурных данных и полевых экспериментов.

Работа выполнена в рамках НИТР НИУ Росгидромета на 2021-2024 гг. по теме 5.1.2. Развитие существующих и разработка новых методов и технологий долгосрочного (месячного и сезонного) прогнозирования элементов ледово-гидрологического режима арктических морей, низовьев и устьевых областей рек в условиях климатических изменений (Алексеева Т.А., Афанасьева Е.В., Сероветников С.С.). Работа с данными спутниковой микроволновой радиометрии выполнялась в рамках темы «Мониторинг» гос. регистрация № 01.20.0.2.00164 (Тихонов В.В., Раев М.Д., Шарков Е.А.).

Ключевые слова: спутниковая микроволновая радиометрия, сплоченность ледяного покрова, морской лед, снежницы, площадь морского льда
Литература:
  1. Тихонов В.В., Репина И.А., Раев М.Д., Шарков Е.А., Боярский Д.А., Комарова Н.Ю. Комплексный алгоритм определения ледовых условий в полярных регионах по данным спутниковой микроволновой радиометрии (VASIA2). // Исследование Земли из космоса. 2015. № 2. С. 78-93. DOI:10.7868/S0205961415020104.
  2. Alekseeva T., Tikhonov V., Frolov S., Repina I., Raev M., Sokolova J., Sharkov E., Afanasieva E., Serovetnikov S. Comparison of Arctic Sea Ice Concentrations from the NASA Team, ASI, and VASIA2 Algorithms with Summer and Winter Ship Data. // Remote Sensing. 2019. V. 11. N 21. 2481. 31 p. https://doi.org/10.3390/rs11212481.
  3. Tikhonov V.V., Repina I.A., Raev M.D., Sharkov E.A., Ivanov V.V., Boyarskii D.A., Alexeeva T.A., Komarova N.Yu.. A physical algorithm to measure sea ice concentration from passive microwave remote sensing data. // Advances in Space Research. 2015. V. 56. N 8. P. 1578-1589. DOI: 10.1016/j.asr.2015.07.009.

Презентация доклада

Круглый стол "Спутниковая микроволновая радиометрия морского льда Арктики: достижения, проблемы, задачи и перспективы"

437