Использование спутниковых данных для моделирования полей характеристик снежного покрова лесостепной зоны Центральной России

Разработана методика построения полей характеристик снежного покрова для крупных территорий, основанная на совместном использовании физико-математической модели формирования снежного покрова и снеготаяния, спутниковых данных и материалов наземных наблюдений. Исследования выполнялись для находящейся в лесостепной зоне и включающей часть бассейна р. Дон территории площадью около 330 тыс км2. Особенности рельефа территории определялись по данным измерений радиометра AVHRR/NOAA. Суточные значения запасов воды в снежном покрове, использовавшиеся для задания начальных условий при расчетах по упомянутой модели, были получены по данным радиометра AMSR-E/AQUA. Суточные карты покрытости территории снегом, использовавшиеся для оценки точности расчетов по модели, были составлены по результатам обработки данных измерений радиометра MODIS/TERRA. Для задания входной метеорологической информации в модели формирования снежного покрова и снеготаяния использовались наземные срочные шестичасовые (2002-2004гг) и трехчасовые (2008-2011гг) данные измерений на 32 метеостанциях, расположенных на исследуемой территории. Калибровка параметров модели производилась по данным измерений высоты снежного покрова на этих метеостанциях.
При моделировании пространственного распределения характеристик снежного покрова исследуемая территория покрывалась расчетной сеткой с ячейками 1х1 км. Для задания входной метеорологической информации в узлах расчетной сетки были усовершенствованы стандартные алгоритмы интерполяции данных измерений на имеющейся сети метеостанций с учетом спутниковых данных об облачности. С помощью разработанной методики произведены расчеты покрытости территории снегом, запасов воды в снежном покрове, высоты и плотности снежного покрова в их динамике за сезоны весеннего снеготаяния 2002-2004гг и 2008-2011гг. Исследованы возможности различных критериев оценки точности расчетных пространственных полей характеристик снежного покрова с использованием спутниковых данных о покрытости территории снегом. Показано, что с помощью предложенной методики удалось с удовлетворительной точностью воспроизвести динамику полей характеристик снежного покрова на исследуемой территории.