Алгоритм определения вертикального распределения температуры и влажности атмосферы по спутниковым и станционным данным в тропических широтах океана

Разработан алгоритм определения вертикального распределения температуры и влажности атмосферы в тропических широтах океана, основанный на сочетании данных дистанционных измерений яркостной температуры системы поверхность океана-атмосфера спутниковым радиометром SSM/I в миллиметровой и сантиметровой областях СВЧ-диапазона с результатами ее моделирования на основе данных прямых метеорологических измерений в приводном слое атмосферы и предположении об экспоненциальном убывании температуры и влажности воздуха с высотой.
Алгоритм предназначен для изучения реакции характеристик системы океан-атмосфера на прохождение тропических циклонов и для анализа факторов, вызывающих их возникновение.
Источником информации о метеорологических данных является американский Центр - National Data Buoy Center (NDBC); в качестве источника спутниковых данных используются результаты регулярных измерений радиояркостной температуры системы, полученных с помощью радиометра SSM/I (Special Sensor Microwave/Imager) метеорологических спутников, созданных в рамках метеорологической программы министерства обороны США (Defense Meteorological Satellite Program - DMSP).
Алгоритм обеспечивает следующие достоинства: а) высокая частота зондирования температурно-влажностных характеристик атмосферы (15-20 минут); б) возможность послойного зондирования этих характеристик. Последнее обстоятельство существенно, т.к. различные слои атмосферы, например, ее приводный слой (0-10 м), пограничный слой (0-1500 м), верхняя кромка тропосферы (10000 м), по-разному реагируют на прохождение тропических циклонов.
Алгоритм апробирован на примере мощного тропического циклона КАТРИНА (Katrina) во Флоридском проливе в августе 2005 г. в районе станции SMKF1, во время прохождения которого наблюдаются сильные изменения температуры и влажности воздуха на различных горизонтах атмосферы.
Есть хорошее согласие между изменениями оценок интегрального влагосодержания тропосферы, вычисленных с помощью данного алгоритма, и оценок, полученных на основе данных измерений радиометра SSM/I. Отсюда можно сделать вывод о правомерности применения экспоненциальной модели вертикального распределения температуры и влажности воздуха в тропосфере.
Работа выполнена в рамках проекта МНТЦ #3827.