О возможности восстановления детального профиля водяного пара по спутниковым данным в зонах крупномасштабных тропосферных возмущений

Значительные усилия, предпринятые в течении последних 40 лет по изучению изменчивости температурно-влажностных полей турбулентной атмосферы Земли на мезо и синоптических масштабах в зонах активного тропического циклогенеза не выявили, однако, физически адекватной картины взаимодействия этих процессов. В первую очередь это относится к таким сложным и энергетически емким метеообъектам в тропиках как катастрофические атмосферные вихри – тропические циклоны. Циклоны представляют собой своеобразный механизм эффективного сброса избыточного тепла в тропической атмосфере. Таким образом, катастрофические явления играют важную роль при установлении климатического температурного режима Земли, отводя излишнее тепло и способствуя предотвращению чрезмерного перегрева планеты в тропической зоне. Поэтому получение детальных данных по восстановлению профиля водяного пара, несомненно, является принципиально важным шагом в изучении физических условий генезиса и эволюции тропических циклонов. Результаты исследований показывают, что радиояркостная температура адекватно отражает пространственно-временные изменения энергетики и динамики атмосферных процессов. Радиометрические спутниковые данные могут быть с успехом использованы не только опосредованно для восстановления значений метеорологических параметров, но и непосредственно, в качестве прямых характеристик теплового и динамического взаимодействия океана и атмосферы.
В настоящей работе рассматриваются возможности, принципиально отличные от предыдущих исследований, восстановления детального профиля водяного пара по спутниковым данным в зонах крупномасштабных тропосферных возмущений. Анализируются новые подходы к формированию методики детального (8-10 градаций на высотах от 0 до 10 км) восстановления профиля водяного пара с включением данных как по слабой линии (22,2 ГГц), так и сильных линий поглощения (183 и 325 ГГц). Наряду с этим, чтобы исключить влияние неопределенности в определении профиля температуры, рассматривается целесообразным ввести в состав радиометра измерений в линии 118 ГГц. Кроме этого, измерения в окнах прозрачности, а именно, на частотах 37,5; 89; 150; 250 ГГц позволят восстанавливать профили влажности атмосферы в облачных и безоблачных условиях, а также в случае работы над поверхностью с неизвестной излучательной способностью. Все это позволит формировать температурно-влажностные поля атмосферы Земли в мезо и синоптических масштабах.
Работа выполнена при поддержке грантов РФФИ № 08-05-00890 и 09-05-01019.