Точность атмосферной коррекции при расчете коэффициентов яркости моря программным комплексом SeaDAS

Коэффициенты яркости моря Rrs (отношение нормализованного восходящего излучения над поверхностью моря к ее освещенности) являются ключевыми параметрами, на которых базируются основные спутниковые био-оптические алгоритмы расчета характеристик взвеси в воде. В последние годы исследовательской группой NASA Ocean Biology Processing Group накоплены значительные улучшающие изменения в алгоритмах проведения расчетов как для первичной обработки данных спутников цветности, так и для тематической. Улучшены калибровки каналов, обновлены таблицы Релеевского рассеяния, добавлены коррекции на концентрацию двуокиси азота, включены новые модели аэрозольного рассеяния и алгоритмы выбора моделей, значительно изменены и добавлены новые биооптические алгоритмы и т.д. Все эти изменения и коррекции реализованы в последней версии пакета SeaDAS, вышедшей в текущем 2010 году.
Для оценки точности расчета коэффициентов использовались судовые измерения спектрорадиометра ASD в заливе Петра Великого (Японское море), а также измерения в различных частях Японского и Охотского морей в летний и осенний периоды. Использовались основные 4 алгоритма атмосферной коррекции, реализованные в пакете SeaDAS. Сравнение точности расчета коэффициентов с in situ измерениями показали существенное улучшение точности расчетов в голубой области спектра в новой версии пакета. В то же время наблюдаются значительные «выбросы» спутниковых оценок и систематические ошибки, обусловленные неточной атмосферной коррекцией (в основном расчетом поправок на аэрозоль). Сравнения не выявили одного наилучшего алгоритма атмосферной коррекции – в разных участках спектра лидируют разные алгоритмы. Рассмотрены зависимости точности расчета коэффициентов Rrs от условий наблюдения – величин облачного альбедо, аэрозольной оптической толщины и коэффициента Ангстрема.
Работа поддержана грантами ДВО РАН и гос. контрактом № 02.518.11.7152 от 08 апреля 2009 г.