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)

ЧЕТВЕРТАЯ ВСЕРОССИЙСКАЯ ОТКРЫТАЯ ЕЖЕГОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА (Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, природных и антропогенных объектов)

IV.D.179

Изучение полярного переноса методами дистанционного зондирования

Астафьева Н.М., Раев М.Д., Шарков Е.А.
Институт космических исследований РАН
Фундаментальную роль для эмпирической диагностики климата играют данные наблюдений, надежность их получения и адекватность интерпретации результатов анализа. С накоплением сведений наши представления о глобальной климатической системе и изменчивости климата меняются. Чтобы выявить глобальные тренды, необходимо исследовать временной ход глобальных и полушарных значений геофизических (метеорологических, климатических) параметров. Уже ясно, что многие из них (такие, как приземная температура воздуха) характеризуются большой региональной изменчивостью. Например, подъем температуры в течение последней четверти прошлого столетия был четко выраженным на континентах Северного полушария зимой и весной. В то же время в некоторых регионах Южного полушария и в Антарктике наблюдалось небольшое круглогодичное похолодание.
Чтобы установить общие закономерности эволюции процессов, влияющих на формирование климата, следует анализировать не результаты измерений тех или иных геофизических параметров в отдельных точках, а их глобальные распределения в виде полей. Для этого необходимо иметь данные наблюдений на больших временных и пространственных масштабах, с хорошей регулярностью и плотностью покрытия. Такую возможность могут дать лишь приборы, установленные на искусственных спутниках Земли. Современные ИК- и СВЧ-радиометры регистрируют собственное излучение земных покровов, Мирового океана и атмосферы (в отличие от оптического диапазона, где принимается отраженное солнечное излучение). В последние годы накоплен определенный позитивный опыт использования спутниковой СВЧ- и ИК-радиометрии для анализа характеристик теплового и динамического взаимодействия океана и атмосферы.
Разработанные нами методики, основанные на межвитковом и кросс-аппаратном выравнивании и дополнении, позволили восполнить недостающую информацию и построить глобальные радиотепловые поля (два полных глобальных поля в сутки) по данным всех космических аппаратов серии DMSP. Семиканальные четырехчастотные СВЧ-радиометрические комплексы SSM/I, установленные на спутниках этой серии, принимают линейно поляризованное излучение на частотах 19.35, 22.24, 37.0 и 85.5 ГГц. Глобальные радиотепловые поля построены нами с достаточно хорошей временной регулярностью и плотностью покрытия. Они пригодны для изучения термодинамических процессов в системе океан—атмосфера с масштабами от сотен километров до планетарных и изменяющихся на короткопериодных (синоптических мезометеорологических), внутригодовых (среднемесячных, сезонных) и больших (межгодовых) временных масштабах. Анализ этих данных позволит продвинуться в понимании природы процессов энерго- и массообмена, приводящих к региональным и глобальным изменениям, а также к изменчивости климатической системы в целом.
Широтная и региональная изменчивость полей радиояркостной температуры, характеризующих влаго- и водозапас атмосферы, сопоставлена с природными процессами, влияющими на транспортные и диссипативные свойства системы океан – атмосфера и на климатическую систему планеты. Исследуются высоко- и низкочастотные (от суток – неделей до сезонов – лет) колебания системы Земля – атмосфера и закономерности и особенности полярного переноса. Проведен сравнительный анализ изображений на разных частотах, т.е. энергетический вклад водяного пара, а также мелко- и крупнокапельных облачных систем. Выполнить подобные оценки по оптическим и ИК-данным не представляется возможным в принципе, поскольку дистанционная информация в этих частотных каналах «поступает» от относительно тонкого (от десятков до сотни метров) верхнего слоя облачных систем.
Работа выполнена при поддержке ГРАНТа РФФИ 06-05-64276-а.

Дистанционные методы исследования атмосферных и климатических процессов

98