Калибровка значимых высот волн, рассчитанных по данным спутниковой альтиметрии, по результатам волнового реанализа

Данные спутниковой альтиметрии, как и любые данные дистанционного зондирования нуждаются в калибровке. В настоящее время развита технология калибровки данных альтиметрических измерений высоты морской поверхности как на стационарных, так и временных полигонах, оснащённых современной техникой проведения in situ измерений уровня моря. Проведение калибровки значимых высот волн (ЗВВ), полученных из данным спутниковой альтиметрии в результате их обработки различными алгоритмами ретрекинга, в настоящее время на полигонах калибровки измерений высот морской поверхности затрудненно, так как в большинстве свое они расположены вблизи береговой линии. По этой причине ЗВВ проводится на стационарных волномерных буях, расположенных в открытом океане.
В Черном море, где расположен полигон калибровки альтиметрических измерений российской космической геодезической системы «ГЕО-ИК-2», провести калибровку ЗВВ сложно, так как на его акватории измерения стационарными волномерными буями отсутствуют, а эпизодические in situ измерения не позволяют качественно провести калибровку значимых высот волн. По этой калибровка значимых высот волн проводилась по данным реанализа волнового поля BLKSEA_MULTIYEAR_WAV_007_006. В нем представлены результаты расчетов по модели WAM с пространственным разрешением ~ 3 км (1/27° по широте, 1/36° по долоте) временным шагом 1 час начиная с 1973 года по настоящее время. В качестве атмосферного форсинга использоволся реанализ атмосферы ERA-5 ECMWF.
На первом этапе было проведено сравнение данных альтиметрических измерений с результатами модельных расчетов для 14 спутников включая российские спутники «ГЕО-ИК-2» №12 и № 13, проводящих альтиметрические измерения, для временного интервала 1985–2021.
За исключение спутника GEOSAT коэффициент корреляции между данными дистанционного зондирования и модельными расчетами превысил 0,9. Для двух российских спутников он составил 0,943 и 0,940 соответственно, а коэффициент детерминации 0,997 и 0,999. Измерения морского буя с ГНСС приемников, который 19 октября 2021 года располагался вблизи одного из альтиметрических измерений спутника ГЕО-ИК-2 №13, показали хорошее совпадение in situ измерений (0,576 м) с альтиметрическими измерениями (0,521 м) и модельными расчетами (0,599 м).
Таким образом, показано, что значимые высоты волн, рассчитанные по альтиметрическим измерениям, соответствуют точности измерений менее 10%.

Исследования выполнены при финансовой поддержке РФФИ № 19-55-80021 БРИКС_т «Исследование и совместная валидация информационных продуктов дистанционного зондирования Земли из разных источников для обмена информацией в странах БРИКС»