Восстановление динамических параметров приводного атмосферного слоя на основе совмещения данных радиометра SFMR и спутника Sentinel-1 в режиме съемки EW

Активное микроволновое зондирование широко используется для восстановления параметров атмосферного пограничного слоя, в том числе скорости приводного ветра. При этом конструируются так называемые геофизические модельные функции, связывающие характеристики рассеянного микроволнового сигнала и динамические параметры атмосферного погранслоя. Большинство алгоритмов восстановления при этом базируется на использовании РСА-данных, полученных со спутников на прямой поляризации. Однако данные алгоритмы имеют существенный недостаток при восстановлении параметров приводного слоя для ураганных значений скоростей ветра, обусловленный насыщением микроволнового сигнала. Данную проблему можно решить, если использовать микроволновый сигнал на перекрестной поляризации.
Данная работа посвящена разработке геофизической модельной функции (ГМФ), позволяющей восстанавливать приповерхностную скорость ветра и динамическую скорость ветра по РСА-изображениям с инструмента C-SAR спутника Sentinel-1, в режиме обзора Extra Wide swath, содержащего пять субполос в диапазоне углов падения от 20° до 47°, для широкого диапазона скоростей ветра, включая ураганные (15 – 60 м/с). Построение ГМФ осуществлялось на основе анализа РСА-изображений 6 тропических циклонов (Larry, Lorenzo, Karl, Teddy, Sam, Michael) в Атлантическом бассейне в период 2016-2021 гг. с радиометрическими измерениями Stepped-Frequency Microwave Radiometer (SFMR). Для восстановления приповерхностной скорости ветра и динамической скорости ветра по данным радиометра SFMR были использованы эмпирические зависимости между излучательной способностью и данными динамическими параметрами атмосферного пограничного слоя, полученными в работе [1]. Была оценена зависимость ослабления микроволнового сигнала в области дождевых зон тропического циклона от количества осадков в час. Была установлена слабо-растущая зависимость ослабления от величины количества осадков. Основной целью при конструировании ГМФ является возможность получения данных о динамической скорости ветра напрямую по данным дистанционного зондирования, в том числе и для высоких скоростей ветра.
Работа выполнена при поддержке гранта РНФ проект №21-17-00214.